庞欢教授，Advanced Materials观点：构建MnMOCs用于高性能AZIBs

随着可穿戴电子和大规模储能需求的不断增加，水系锌离子电池（AZIBs）因其高安全性、低成本和环境友好性成为研究热点，但传统无机正极——如普鲁士蓝类似物、锰基氧化物和钒基化合物——往往面临比容量受限、循环稳定性差或潜在毒性风险。相比之下，有机电极材料凭借结构可设计性和可持续优势备受关注，却易在水系电解液中溶解导致容量衰减。为解决这一难题，本研究创新性地将π共轭、可逆醌基的蒽醌类配体与多电子活性的Mn²⁺离子在水热反应下，成功合成六种不同官能团和取代位置的MnMOCs。制备的MnMOCs既抑制了配体溶解，又兼顾了电导性和结构柔韧性，并结合机器学习和理论计算，旨在构建高效、稳定且具机械适应性的AZIBs正极，为有机配体设计和柔性储能器件发展提供新思路。

近日，来自扬州大学的庞欢教授，在国际知名期刊Advanced Materials上发表题为“Manganese-Based Metal-Organic Coordination for Aqueous Zinc–Ion Batteries With Varying Mechanical Adaptability and Machine Learning–Assisted Performance Decoding”的观点文章。该文章制备了具有不同取代位置和官能团的MnMOCs，并且应用AZIBs中展现了高比容量和出色的稳定性。

本研究以蒽醌（DHAQ/DAAQ）为有机配体，通过调控取代位点（1,2-/1,4-/1,5-）和官能团类型（–OH/–NH₂），与Mn²⁺进行配位，成功合成了六种具有层状花簇结构的MnMOCs。

电化学测试显示，Mn-1,4-DHAQ在0.3  A·g^-1下循环150 次后仍保持138.9  mAh·g^-1的比容量，并在1.0  A·g^-1下循环1000 次后具备60.2  mAh·g^-1的比容量；其在0.3-0.8  V 和0.8-1.8  V两个电位窗口中分别对应羟基和Mn活性中心的双重储能机制，展现出优异的电化学性能特性。

结合原位UV–vis、原位 XRD、非原位XPS/元素映射，揭示了Mn-1,4-DHAQ的双活性位点储能机理。

在柔性软包电池、凝胶电解质电池和丝网印刷可穿戴器件中，Mn-1,4-DHAQ展现了在反复弯折、针刺和大面积制备下的稳定电压输出与机械耐久性；同时，机器学习正交展开模型，高精度预测电解液浓度、涂层厚度与比容量的关系，为优化制备参数和推动MOC材料在智能储能设备中的应用提供了新思路。

庞欢教授简介：教育部青年长江学者（2018）；教育部新世纪优秀人才（2013）；英国皇家化学学会会士（2022）；全球高被引学者。兼任《国家科学评论》、Nano Research等期刊编委。主要从事基于纳米配合物框架材料的能源化学研究，总发表论文被他人正面引用>33000次，H>98。相关研究获《高等学校科学研究优秀成果奖》（2020年，一等奖，第三完成人；2022年，二等奖，第一完成人）。近五年以通讯作者高质量期刊发表80余篇论文。主持或完成国家自然科学基金4项（联合重点1项）。主编/著书籍4本（省重点教材2部）。

李倩，扬州大学化学化工学院博士生，导师为庞欢教授，主要研究方向为纳米材料应用于水系电池。

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