01【导读】
水系锌离子电池（AZIBs）具有成本效益、本质安全、环境友好、易于制造、高比容量和高容量等优点，被认为是下一代二次电池最有前景的替代品之一。然而，目前的AZIBs仍然难以满足大规模商业应用，受到阴极、电解质和锌负极的重大挑战的限制。近年来，由于金属有机框架（MOF）/MOF衍生的纳米材料具有丰富的多孔结构、丰富的活性位点和多功能的功能化，在AZIBs中得到了广泛的研究，并见证了许多重大进展。
02【成果掠影】
近日，海南大学田新龙教授、华南理工大学廖世军教授和南华大学邓怡杰教授等发表了评述性论文，介绍了AZIBs的组件和储能机制，详细总结了 AZIBs 中 MOF/MOF 衍生纳米材料的最新进展，重点介绍了 MOF/MOF 衍生纳米材料的结构和复合材料与 AZIBs 电化学性能之间的关系。最后，作者提出了用于先进AZIBs的MOFs/MOF衍生纳米材料的研究方向和展望。本综述将为 AZIBs 中 MOF 或 MOF 衍生纳米材料的合理设计提供指导。
相关综述文章以“Recent advances in MOFs/MOF derived nanomaterials toward high-efficiency aqueous zinc ion batteries”为题发表在Coordination Chemistry Reviews上。
03【核心内容】
作者系统总结了用于可充电 AZIB 的 MOF 和 MOF 衍生物的最新进展，重点关注组成、结构和电化学性能之间的关系。对于原始 MOF，独特形态、多孔结构和多组分活性位点的合理设计对于获得高性能至关重要，以下是现有的挑战和有效的解决方案：
大多数原始 MOF 的导电性差、稳定性和活性位点不足，导致放电容量和循环稳定性低。提出了几种解决方案：（i）构建具有短锌离子迁移距离和暴露于更多活性位点的三维开放结构；(ii) 通过设计有序的多孔结构，促进与电解质和电极材料的接触和离子的快速传输；(iii) 开发高导电性 MOFs 或先进的制备技术，将高导电性材料与 MOFs 复合材料相结合；(iv) 通过设计 MOF 结构来增加活性位点的数量，包括缺陷工程、多金属或多配体配位、活性官能团接枝等。(v) MOF 与其他先进材料（例如 MXene、石墨烯和共价有机物）之间的协同效应框架（COFs））可能为解决锌枝晶和体积膨胀提供潜在的解决方案；
基于晶内和晶间尺度和反应界面效应的多孔结构（孔径分布和孔类型）、晶体尺寸对离子扩散的影响以及 MOF 的结晶度对循环稳定性的影响仍不清楚，需要进一步研究；
到目前为止，AZIBs中MOFs的研究仍处于初步阶段，MOFs中可变价金属离子与配体在充放电过程中的反应机理有待揭示。应该鼓励更多的原位和操作表征和理论计算来研究锌储存的机制。
作者简介
田新龙，教授、博士生导师；中国化工学会储能工程专业委员会委员、海南省电化学储能与能量转换重点实验室副主任、海南省“领军人才”、海南省青联第七届委员会常务委员、海南大学“海洋清洁能源创新团队”负责人。
廖世军，博士，二级教授，博士生导师，国务院政府特殊津贴专家，广东省燃料电池技术重点实验室主任，广东省高等学校新能源技术重点实验室主任，兼任中国储能与动力电池专业委员会副主任委员、中国化学会催化专业委员会委员, 中国化学会电化学专业委员会委员，中国能源研究会燃料电池专业委员会等多个机构的委员; Scientific Reports 编委，Journal of Nanomaterials杂志副主编, Current Nanoscience等五个国际刊物的编委，国际电化学能源科学院理事。1988年毕业于吉林大学，获理学硕士学位，1999年毕业于华南理工大学工业催化专业，获工学博士学位。先后在南非西开普大学、加拿大卡尔加里大学、美国布鲁克海文国家实验室访问研究。
邓怡杰，男，1989年10月生，湖南衡阳人，南华大学特聘教授，博士/硕士导师，主要从事安全科学与工程方面教学及科研工作。主持国家青年基金及博士后基金各一项。近五年，发表SCI学术论文12余篇，其中IF大于20一篇，ESI高被引一篇。
文献链接：Recent advances in MOFs/MOF derived nanomaterials toward high-efficiency aqueous zinc ion batteries. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2022.214642
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