近日，中国材料大会于2024年7月8-11日在广东省广州白云国际会议中心举行，同期召开第二届世界材料大会，涵盖能源材料、环境材料、先进结构材料、功能材料、材料设计制备与评价等5大类主题。西南交通大学前沿科学研究院董盼盼副研究员在功能材料主题《多孔材料及应用》分会场作学术报告，报告题目为“多孔金属有机框架复合材料的结构设计及其电化学性能研究”，经中国材料大会2024暨第二届世界材料大会学术委员会评审推荐为“优秀青年学术报告”。

金属有机框架（Metal−Organic Frameworks, MOFs）作为一种新型多孔结晶材料，具有孔隙率大、活性位点多、结构易调控等优点，近年来在能源、催化、气体吸附与分离等领域得到广泛关注。董盼盼副研究员团队设计合成了不同种类的多孔MOF（如MOF-74、HKUST-1、MOF-5、UiO-66）及其复合材料，并研究了多孔MOF基复合材料在高比能、高安全锂电池中的应用，如MOF基复合电解质与MOF修饰电池隔膜。首先，从分子层级调控多孔MOF的亚纳米孔道结构，并结合理论模拟与计算阐明MOF分子结构对其物化性能以及电化学性能的影响规律。通过调控金属中心和有机配体的种类，研制了兼具有高室温离子电导率(0.17 mS cm−1)与超宽电化学稳定性窗口(5.6 V)的MOF基电解质。此外，提出了多孔MOF亚纳米结构的分子设计新策略，解耦了多孔MOF的分子结构和亚纳米尺寸对其电化学性能的影响机制。最后，进一步拓展了多孔MOF材料的快离子导体特性，设计了锂化的棒状MOF-74作为聚合物电解质的活性填料，通过第一性原理计算研究了多孔MOF作为活性填料对离子输运行为的影响。董盼盼研究团队聚焦于多孔MOF材料的结构设计及其在电化学领域的应用基础研究，揭示MOF基复合材料结构与性能的构效关系，为新型多孔材料在电化学储能领域的应用提供了新思路。

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