该项目属于能源化工领域，聚焦于石墨烯及聚合物衍生多孔碳结构的可控制备、尺寸及表界面特性的系统调控，在多维结构石墨烯以及多孔碳基复合材料的宏量制备及的表界面成孔机理等科学问题上取得了重大突破。项目实现了多孔碳材料及石墨烯结构的可控制备，从微观和分子水平层面来研究材料的电化学机理，揭示了复合材料纳米结构与性能之间的关系，通过优化工艺流程和参数，开发新型的高导电性和稳定性的二维/三维结构多孔碳及石墨烯基复合电极材料，改善并得到一系列结构均匀的且具有容量高且稳定性好的电极材料，拓展了多孔碳及石墨烯材料在能源化工领域中的应用前景。具体包括：（1）首次实现了有机多孔聚合物的结构控制，通过聚合物的多孔模板导向作用，宏亮制备富含杂原子多孔碳复合材料。揭示了有机聚合物表面耦合调控多孔机制，发现该结构可调控孔隙并形成多维传输通道促进电子的定向传输，并进一步揭示了复合材料的构效关系。（2）首次采用“原位生长-组装”的构筑方法。首次实现了无机纳米颗粒在石墨烯表面的可控分散，促进了复合材料导电性的提高。采用原位生长方法得到的二维石墨烯复合片层，再进一步组装为二维和三维的复合材料结构，成功地解决了活性材料导电性差、分散不均匀和堆叠等难题，有效提高材料的电化学性能，对于复合材料的负载量以及分散均匀程度通过一系列现代手段检验，并加以证实。（3）首创原位生长-冰模板一步控制复合材料核壳结构和大孔取向生长的方法反应，首次制备大孔取向-核壳结构的高导电性复合材料，发现取向排列的大孔独特的排布及其核壳结构的自限域空间能显著提升电子的传输和电化学性能。共发表65篇论文发表在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Nano Energy, ACS Appl. Mater. Inter., 等学术期刊上，其中，3篇入选ESI高被引论文，论文SCI他引总数2014次，3篇SCI他引超过200次，单篇最高他引425次，相关成果申请国家发明专利45项，授权11项，项目成果总体达到国际先进水平，受到国际国内众多科研人员引用并好评，其核心技术具有极大的产业应用前景，为解决能源转化与存储的重大问题提供了新的解决思路及途径。