用于水性可充电锌离子电池的金属/共价有机骨架

在由香港城市大学支纯一教授领导并发表在《中国科学化学》杂志上的一篇综述中，研究人员重点关注了用于ARZIB的MOF/COF基材料开发的最新进展，包括MOF的材料设计/COFs、Zn2+在MOFs/COFs中的存储机制、利用MOFs/COFs控制Zn2+的沉积行为以及MOFs/COFs作为隔膜和固体电解质的用途。

尽管取得了巨大进展，但MOF/COF基材料在ARZIB中的应用仍然存在一些挑战。首先，必须开发用于制备大规模MOF/COF材料的简单方法，以提供更多选择。例如，一步自组装或直接电沉积可用于在锌箔上涂覆MOF或COF。

其次，研究MOF和COF的离子储存机制在原子水平上是困难的，需要先进的表征工具和理论计算。第三，必须进一步提高MOF和COF的机械和化学稳定性，以实现高度耐用的器件。在循环过程中，充放电过程中中间体的溶解和离子嵌入导致的体积变形会对MOF和COF的稳定性产生负面影响。

合理的孔隙和结构设计对于确保有效的离子传输和适应离子嵌入是必要的。第四，与传统的晶态相比，MOFs的玻璃态由于其改善的传质、机械性能以及形成无晶界整体的能力而受到了相当大的关注。

然而，玻璃态MOFs在ARZIBs中的应用仍然缺乏。第五，必须在更实际的场景中投入更多精力进行器件级优化，包括涉及大电池、高负载质量和贫电解质的场景。

总之，MOF和COF是用于开发高性能ARZIB的一类有前途的先进材料。该综述系统地描述了MOF/COF基材料在ARZIBs中的最新发展和应用。他们希望这篇综述能够为高性能ARZIB的具有新颖成分、结构和功能的MOF和COF的设计和开发提供指导和启发。

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