廣東
近日，揚州大學化學化工學院龐歡教授團隊在國際頂級期刊《Advanced Materials》發表題為“Regulating Electron Transfer in Vanadium-Based Metal-Organic Frameworks via the synergy of Linker Engineering and Machine Learning for Efficient and Reversible Aqueous Zinc Ion Batteries”的研究論文。該研究揭示了極性取代基誘導的MOFs電荷重分布機制，進而優化Zn2+插脫動力學，同時構建機器學習模型預測電極性能，有望為MOFs儲能材料的智能設計提供思路。
精確調控MOFs配體以調節局部電子結構和電荷分布，已成為優化其電化學性能的有效策略，然而利用配體功能化MOFs激活其在水系鋅離子電池中的潛力仍面臨挑戰。因此，深入探索配體功能化MOFs在水系鋅離子電池中的激活機制具有重要意義。
研究團隊通過配體工程策略合成了一系列極性取代基功能化MOFs，在配體層面精準調控MOFs電子結構與金屬中心電子密度；結合同步輻射及原位/非原位光譜系統揭示了極性取代基對Zn2+配位環境與插脫動力學的調控機制；借助DFT計算解析了取代基對電子能級分布及Zn2+遷移能的影響；基于正交展開法與實驗數據構建機器學習模型，實現不同條件下電極材料性能預測。該工作貫通實驗與理論，為功能化MOF電極的智能設計與性能優化提供了見解。
化學化工學院博士研究生張燕飛為論文第一作者，龐歡教授為唯一通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金等項目資助。
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