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当前快速发展的移动电子设备、电动汽车产业和未来智能电网战略，要求发展高性能电池技术作为支撑。然而，电池在充放电过程中，电极材料会产生巨大体变化和结构应力，导致电极材料严重粉碎，造成材料内部、材料与电极之间失去电接触，引起电池性能的全面劣化[1]。针对上述问题，针对上述问题，我们从电极结构、相态和反应方式上进行电极材料设计，发展了一系列低应力、结构稳定的高性能电极材料，如一维Si 取代的锗酸锌纳米线[2]、二维TiO2/TiC@C 柔性膜[3]、三维SnO2 多壳层中空超结构[4]，并提出了相应的结构稳定性机制和电化学储能机理，实现了电池性能的显著提升。