细菌感染和成骨缓慢是致使骨植入医疗器械临床失效的两个主要原因。《骨植入用钛合金抗菌和成骨性能调控及机制》项目团队针对传统纳米银毒性大、抗菌活性不可控、抗菌与成骨不兼容的科学问题, 探索纳米抗菌金属颗粒在医用钛合金表面镶嵌原理和技术, 提出基于“微电池腐蚀”和“肖特基接触”效应实现医用钛合金“安全抗菌”、“快速骨整合”及“成骨兼抗菌”机制, 并进行系统医学转化研究，为研发“抗菌”或“成骨兼抗菌”型骨植入器械及其临床应用奠定了科学和技术基础。8篇代表性论文SCI他引743次，获授权中国发明专利13项, 开发的新型钛内固定系统通过合作企业获植入医疗器械注册证1件。该项目推动了骨植入医疗器械表面功能化科学和技术领域发展，具有重要学术价值和广阔应用前景。
以锂电池和超级电容器为代表的两大类商用储能器件无法兼顾高能量密度与高功率密度。如何实现高功率密度高能量密度是化学储能领域的世界性难题。《面向高功率储能应用的高性能电极材料的结构设计与性能调控》项目团队提出了协同优化多种互为制约物理量的创新设计思想，发明了高容量高导电的氮掺杂介孔少层碳、电荷极速脱嵌的缺陷结构钛/铌氧化物、高导电集流体等关键新材料，解决了碳材料高导电性和高活性氮共存、氧化物材料体相储能电荷脱嵌速率低等科学难题；提出了“体相储能+表层储能”一体化的新机理，开展了贯穿储能新机理-新材料-器件新结构的科学创新，解决了储能器件“高能量+高功率”无法兼顾的科学难题，实现了“电容+电池”储能优点融合的高功率密度高能量密度器件性能突破，可满足新一代高技术装备急需的电源需求。相关成果发表于《科学》等期刊，部分发明专利实现了成果转化。
刘宣勇研究员在开展实验研究
黄富强研究员在开展实验研究
