新能源的发展亟须配套新型大规模储能技术的发展，面向“双碳”背景下可再生能源大规模接入与长时储能需求。新兴的液流电池技术具有可调节的功率和容量，模块化和规模化的储能结构，理论上无限长的使用寿命，完美契合了新能源电力配套储能系统的要求。作为现有钒/铁/锌基强酸/强碱体系的重要补充与升级，中性水系有机液流电池体系以中性水作为支持电解质、高度水溶性的有机氧化还原活性分子为电荷载体，兼具安全、环保、低成本与资源可持续优势，拥有巨大的市场前景。

本课题组聚焦于有机液流电池的关键技术环节，从小分子电解液材料的设计合成，到电极材料的修饰，再到新型液流电池的创制均有成熟完备的研究条件。此外，课题组也将有机活性分子应用于有机锂\钠离子电池中，致力于新一代有机电极材料的开发。课题组积极推进中性水系有机液流电池的商业化进程，主导推进多个产业化项目。

面对能源短缺与环境污染，光催化作为一种清洁高效的解决途径备受关注。开发新型光催化剂、构建高效光催化体系是应对上述挑战的有效方法。其中，有机光电材料因来源丰富、成本低、环境友好而广受重视。目前，该领域在催化剂设计（和反应体系构建方面已取得显著进展，光催化分解水与二氧化碳还原的效率和稳定性持续提升，部分有机光合成反应已展现出良好的原子经济性与选择性。然而，整体上面临光生电荷分离效率低、太阳光利用范围有限以及催化剂稳定性不足等共性挑战，多数体系仍处于实验室研究阶段。

本团队聚焦主族元素紫精，开发一系列高效电荷分离的新型光催化材料，并构建协同催化体系，有望同步实现太阳能到化学能的高效转化，为可再生能源与绿色化工提供关键技术支撑。

紫精分子在刺激下易发生氧化还原反应，伴随显著的颜色变化。将其与柔性聚合物复合后，可制备成柔性智能变色膜或纤维，应用于柔性电子皮肤的颜色伪装、可穿戴设备的显示界面、以及自适应光调节的柔性智能窗等场景，满足器件在复杂形变下的动态变色需求。基于紫精的柔性材料，其光学变化可直接对应外部刺激的强度或种类，无需依赖复杂检测仪器，实现 “肉眼可见” 的可视化传感。紫精分子的氧化还原过程可模拟生物神经元的 “兴奋 - 抑制” 动态行为，而柔性基底的可拉伸性则适配柔性电子的集成需求。将该材料作为核心功能层，可构建柔性神经形态器件（如人工突触、神经形态晶体管），模拟大脑的信息存储与处理方式，为开发低功耗、高集成度的柔性类脑计算芯片、柔性机器人触觉感知系统提供关键材料支撑。

本课题组将紫精分子的多重刺激响应特性与柔性基底的可变形优势相结合，为智能功能器件开发提供创新解决方案的前沿方向。该材料可通过光、电、化学等外部刺激实现光学信号或电学性能的可逆调控，同时兼具柔性、轻质、可穿戴等特性，在智能变色、可视化传感、神经形态计算三大领域展现出独特应用价值。

紫精因兼具可调的氧化还原特性与电子结构，近年来在疾病治疗领域备受关注。其核心优势在于“一分子多功能”：接受光激发或电子转移后，可精准生成多种活性氧（ROS），进而支撑光动力、声动力及光催化等多模态治疗体系的构建。凭借良好的可修饰性与电子活性，紫精不仅成为研究能量转换和催化机制的理想模型，也为新型敏化剂及气体治疗策略的设计提供了范式，更可实现诊疗一体化。

本课题组聚焦紫精类光敏剂的生物医学转化，系统开展以下研究：① 光激发态调控机制；② 声敏化活性优化；③ 光催化调控生物体氧化还原平衡；④ 多模式协同治疗。研究贯通“分子设计—机制解析—生物应用—疗效评估”全链条，旨在推动紫精基有机光敏剂诊疗一体化材料的开发与应用。