近日，广东工业大学材料与能源学院史晓艳副教授、孙志鹏教授团队在金属有机框架基固态电解质储能领域取得重要原创进展，相关观点成果正式发表于国际顶级化学期刊《Angewandte Chemie International Edition》。研究精准实现MOF纳米孔道负电荷密度可控调控，破解孔道静电微环境与碱金属离子传输耦合机制难题，建立孔道负电荷-离子传导性能定量构效关系，为高性能MOF基固态电解质定向设计、下一代准固态储能电池开发提供全新研发范式。

固态电解质是下一代高安全、高能量密度储能电池核心材料，离子电导率偏低是制约产业化落地的关键瓶颈。MOF材料凭借规整纳米孔道、优良绝缘性成为固态电解质理想候选材料，调控孔道电荷微环境是优化离子传导性能的主流方向，但目前领域缺乏孔道负电荷密度精准合成策略，无法厘清电荷结构与离子传输内在关联，极大阻碍了储能电解质精准研发进程。

团队通过调控配体与金属节点化学计量比，构筑拓扑结构一致、孔道负电荷梯度变化的三类MOF材料，排除骨架结构干扰实现电荷微环境精准调控。实验证实中等负电荷M–MOF可实现离子解离与迁移最优平衡，30 ℃锂离子电导率可达1.56 mS·cm⁻¹，组装锂金属对称电池可稳定循环5500 h，全电池长循环、倍率性能优异，该调控策略同时适配钠离子储能体系，具备极强普适性。

该研究首次完成MOF孔道负电荷密度精准调控，阐明静电微环境对碱金属离子传输调控机理，确立新型固态电解质通用设计原则。成果突破传统经验化研发模式，可延伸至多项电化学领域，助力储能新材料技术迭代升级。论文学生第一作者为硕士研究生刘腾飞，史晓艳副教授、孙志鹏教授为共同通讯作者，广东工业大学材料与能源学院为论文唯一署名单位。

【文章链接】https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.7827578