苏州纳米所合作【综述】自支撑MOF基材料应用于能源存储与转化

原标题:苏州纳米所合作【概要】自支撑MOF基材料应用于储能与转换

近日，中国科学院苏州纳米技术研究所轻量化实验室张启冲与南洋理工大学韦磊等团队合作，在国际顶级化学期刊《化学评论》上发表了题为《独立式金属有机框架及其衍生物:Ele的新兴平台》的论文。一篇关于化学能量储存和转换的综述文章，被选为本期的封面。

金属骨架(MOF)是一种较新的先进多孔材料，由金属离子/簇和有机连接体通过配位键组成。由于其独特的结构多样性、高比表面积、可调的孔隙率和孔结构以及可控的化学和功能性质，引起了人们的广泛关注。在过去的几十年中，MOF材料在能源和材料领域的应用研究一直是热点。虽然已经取得了显著的进展，但是这些MOF/衍生物材料主要以各种粉末形式存在。加入粘结剂必然会增加内阻，掩埋活性位，抑制电荷转移。自支撑电极的合理设计不仅可以简化制造工艺，消除额外的粘合剂/添加剂导致的不良界面，还可以提供所需的高比表面积、丰富的活性位点和增强的电荷转移效率。因此，自支撑结构与MOF的结合有望产生许多协同效应，在电化学能量存储和转换方面实现优异的电化学性能。自支撑MOF/衍生物电极的发展为电化学能量存储和转换技术带来了新的机遇。

图1自支撑MOFs/衍生电极的示意图和相应特征

虽然现有的综述中包含了少量用于能源的自支撑MOFs/衍生物电极，但是到目前为止，仍然缺乏对用于电化学能量存储和转换应用的自支撑MOFs/衍生物电极的最新发展的系统总结。本文对自支撑MOFs/衍生物电极的结构特点和制造技术进行了及时、全面的总结。然后，全面总结了从电化学储能器件到基于自支撑MOFs/衍生物电极的电催化器件的最新进展。最后，基于自支撑MOF/衍生物电极在能量存储和转换领域的发展现状，从精确合成、性能提升、深层机理、评价标准、工业制备和潜在市场等方面展望了该领域面临的挑战和潜在的解决方案，为该新兴领域的未来发展提供指导。

图2自支撑MOFs/衍生物电极在能量存储和转换中的应用

南洋理工大学博士后何兵博士是本文第一作者，中科院苏州纳米所研究员张启冲、南洋理工大学副教授韦磊是本文通讯作者。本文得到了中国科学院“率先行动”人才引进计划等项目的支持。

来源:苏州纳米研究所

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