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陈立泉是我国锂电池领域的奠基者、开拓者和引领者。他自1976年起就从事并坚守锂电池研究，开创了我国固态离子学研究新领域，在我国最早开展锂电池基础研究和技术攻关，研发出我国第一块全固态金属锂电池和纳米硅碳核心负极材料，为我国锂电池发展奠定了坚实基础；研制出我国首条圆柱锂离子电池中试线，策划推动了宁德时代等企业创办和发展，为我国锂电池从无到有、从跟跑到领跑作出了奠基性贡献；布局了固态锂电池和钠离子电池，全球率先实现规模量产和应用，引领了下一代电池技术发展；在二次锂电池和能量转换器件领域取得了杰出成就。

陈仙辉长期致力于高温超导体等量子材料的探索及其演生物理的研究。在铁基超导体中，首次在常压下突破了麦克米兰极限温度，确定铁基超导体为新一类高温超导体，揭示了其超导与磁性共存等若干基本物理性质，发现了系列重要的铁硒基高温超导材料体系，并将固体离子门电压技术应用于超导量子调控研究 ；与合作者开发了二维黑磷场效应晶体管器件并实现了超高迁移率和能隙的全面调控，开辟了二维黑磷研究领域，推动了二维半导体材料领域的发展 ；在笼目超导体、界面超导、磁性拓扑绝缘体等量子材料前沿领域持续做出引领性工作，为基于量子材料的技术发展奠定了物理基础，推动了量子物质前沿领域的发展。