该文独特提出一种电化学方法,称作溶液还原法(Solution-Reduction-Systhesis,SRS).将聚合物-金属盐溶解于它们的共溶剂中得到聚合物-金属-溶剂三元溶液,然后将这种均匀溶液涂于经专门设计的阴极上,将其在一定条件下进行预干燥达到特程度,使之成为一种半溶涨膜,将其称作溶胀阴极膜(Swelling Cathode Film,SCG).将SCF连同阴极一起置于单室电化学反应器中进行电化学还原得到金属梯度分布于聚合物基体中的梯度复合材料.聚合物-金属离子共溶剂选择方面,依据聚合物-溶剂相似互溶理论,考虑金属离子与它们相互作用的影响实验确定.电化学反应体系的构建与优化是制备复合材料的基础.以膜结构的致密性和避免电极副反应的发生为基准,发现导电石墨因其经构的多孔性具有吸收微量富率子溶剂液相而成为该体系理想的阴极材料;电解质溶液以酸性条件下含反应物离子的二元体系为佳;阳极材料以惰性(导电石墨)和活性(铜板)材料均可,但对反应的影响不同,活性阳极可以建立较高的SCF分压和较高的相结反应速率.研究梯度形态结构并把它与电化学过程相联 系是该论文的核心.用SEM、体现显微镜、电子能谱、及X-射线衍射等测试分析,从图像(image)和组分(components)两方面均证明了梯度结构的存在.梯度结构形成机理的理解是寻找结构控制途径的重要环节.获得解离离子是满足离子迁移还原的重要前提,通过不同离分子基体的比较发现,高分子的介电常数ε是极其重要的参数.较高的ε有利离子的解离进而得到梯度形态结构,相反,较低的ε形成离子的纳米范围的局域迁移得到纳米复合材料.对应两种形态结构.得到两种梯度结构生长机理:梯度生长的"电极延伸(electrode extension,EE)"机理和形成纳米结构时的"纳米还原电池(nano-cell-reduction,NCR)"机理.