金属有机框架和衍生品作为电化学储能下一代材料
Xuejie Wang1, Zhuang Du2, Haiwei Tang1
1Laboratory of Solar Fuel, Faculty of Materials Science and Chemistry, China University of Geosciences, 68 Jincheng Street, Wuhan 430078, P. R. China. liutao54@cug.edu.cn.
Materials horizons
|November 19, 2025
概括
金属有机框架 (MOF) 是用于储存清洁能源的先进材料. 本综述详细介绍了MOF在电池中的应用,解决了可持续能源解决方案的挑战.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 全球实现碳中和的努力需要先进的清洁能源解决方案.
- 金属有机框架 (MOFs) 提供可调节的孔隙性和高表面积,使它们成为电化学能量存储的前景.
- 工程MOF复合材料和衍生品展示了增强的多功能性,以提高电池性能.
研究的目的:
- 系统地审查基于MOF的用于储能材料的最新进展.
- 突出MOFs作为电极和分离器在各种电池化学中的作用.
- 分析设计策略,性能和结构-属性-功能关系.
主要方法:
- 在Li/Na/K-ion,Li/Na/K-S和Zn-ion电池中对MOF应用的文献综述.
- 基于电池类型的MOF设计策略的分类.
- 对电化学性能和结构-属性-功能关系的批判性评估.
主要成果:
- 在下一代电池中的电极和分离器中,MOF是多功能性的.
- 工程MOF和复合材料显示了改进的电化学性能.
- 关键的挑战包括材料稳定性,可扩展性和接口工程.
结论:
- 基于MOF的材料具有可持续能源储存的巨大潜力.
- 解决稳定性,可扩展性和接口工程对于实际部署至关重要.
- 进一步的研究可以加速开发基于MOF的储能技术.
