中山大學理工學院、光電材料與技術國家重點實驗室楊國偉教授團隊和化學與化學工程學院童葉翔教授團隊合作，在2013年5月21日出版的國際著名學術刊物《自然-通訊》（Nature Communications）上，發表了他們在能源納米材料研究最新成果（http://www.nature.com/ncomms/index.html）。

能源短缺和環境污染已成為本世紀人類面臨的重大挑戰，發展清潔可再生能源就成為當前能源與材料科學研究中的重大科學問題之一。超級電容器是一種性能介于電池與傳統電容器之間的新型儲能器件，被認為是最有希望的綠色能源之一。高性能電極材料的制備是超級電容器研究的核心問題，因為新電極材料的獲得是實現優異器件性能的基礎。最近，我校楊國偉教授團隊與童葉翔教授團隊合作在超級電容器電極材料研究方面取得重要進展，相關成果發表在國際著名學術刊物《自然-通訊》（Nature Communications 4 (2013) 1894）上。

過渡金屬氧化物及氫氧化物被認為是最具發展潛力的超級電容器電極材料之一，但是只有晶態材料才能充分展現其優異電化學性能，而非晶態則被認為是不適合作為電極材料。楊國偉教授團隊首先發展了一種獨特的電化學方法來制備具有高純度和高清潔表面的功能納米材料（Nanoscale 4 (2012) 5082），并且成功制備出系列非晶態過渡金屬氫氧化物納米結構，進而與化學與化學工程學院童葉翔教授團隊合作，將所制備非晶氫氧化鎳納米球作為超級電容器電極材料，在國際上第一次證實了非晶氫氧化鎳納米材料是一種極具發展潛力的超級電容器電極材料，其作為正極材料所組裝的超級電容器性能完全可以與晶態材料器件相比擬，而且綜合指標可能優越于晶態材料器件（Nature Communications 4 (2013) 1984）。顯然，這些研究為非晶納米材料在先進儲能器件中的應用提供了新的機會。

最近，楊國偉教授團隊在納米材料領域還取得了其它系列重要進展。他們在實驗上揭示了納米尺度下光的漫反射行為，發現經典光的漫反射已經消失，Snell反射定律失效，取而代之的是被他們稱之為“波的漫反射”現象，這是一種納米尺度下獨有的光波漫反射效應（Scientific Reports 3 (2013) 1298）；他們建立了同軸核-殼結構的半導體納米線異質結生長的熱力學模型，給出了發生“表面粗化”的熱力學判據和生長相圖（Nano Letters 13 (2013) 436），為同軸核-殼結構半導體納米線異質結的理論設計和實驗制備提供了重要的理論參考。本研究得到光電材料與技術國家重點實驗室的大力資助。