Herbert Kroemer在其2000年诺贝尔演讲中指出"Often, it may be said that the interface is the device”。在微纳尺度下，功能无机材料的表面与界面物理化学的重要性显得尤为突出。我们利用化学键合思想和液相化学反应设计手段，初步研究了功能无机材料在结晶和应用过程中所体现出来的表/界面物理化学问题，成功地处理了一些较为突出的表/界面结晶生长问题，从而实现了优化材料表/界面结构及其电化学储能特性的目的。该工作总结选取MnO2、Cu2O、KH2PO4和NH4H2PO4、石墨烯等结构和组成化学键典型、电化学性能优良的功能无机化合物为例。在理论研究方面，我们建立了52种元素不同价态和水合结构的溶液相电负性标度，进一步拓展了电负性概念并将其应用于无机材料的机械性能和光电性能计算上；我们更加深化了结晶相界面处的化学键合模型与计算方法，进一步完善了结晶生长的化学键合理论并将其应用于铌酸锂大尺寸晶体生长的实践中。在实验研究方面，我们针对铜元素的存在状态，深入开展了Cu、Cu2O和CuO的化学反应设计与结晶控制研究，获得了通过化学反应路线实现结晶控制的宝贵经验。我们将其成功应用于多相MnO2颗粒的制备与超级电容器电极性能优化，以及石墨烯折叠结构的制备与电化学储能特性提高方面。. 通过该项目的实施，我们发现金属离子的水合离子电负性标度可以揭示金属离子在水溶液中的化学反应活性和在相转变过程中的结晶性能差异的本质。采用化学反应路线设计的策略，我们可以有效调整溶液中金属离子的存在状态，从而调整其在结晶相变过程中的化学键合行为，实现材料的表/界面结构设计。我们发现材料的电化学储能特性与其表/界面结构特征密切相关，我们可以通过设计材料的表/界面结构实现其储能特性的提升。