北京理工大学AFM:面向能源存储与转换的多孔有机笼及其纳米团簇复合材料

背景方面，日益加剧的全球能源危机对高效能源存储与转换先进材料提出了迫切需求。多孔有机笼（POCs）及其金属簇纳米复合材料作为一类新兴能源功能材料，展现出广阔应用前景。研究目的是系统梳理该类材料在设计策略、关键能源应用及当前挑战方面的进展，着重介绍“以功能为导向”的合成原则，以建立合成方案与目标应用的关联。结论表明，POCs由刚性构筑基元通过共价键连接形成具有永久空腔的离散分子，金属簇赋予材料催化活性和氧化还原能力，两者整合可形成兼具分子精确性与功能复杂性的杂化材料。这些材料在热催化、光催化、电催化、能量收集、可充电电池系统以及质子导电材料等领域展现出巨大潜力。尽管研究尚处早期阶段，但POCs凭借结构可调性、溶液可加工性与功能多样性，为多孔材料设计提供了重要补充平台，有望在未来实现变革性发展，助力应对紧迫的能源挑战。