复旦大学董安钢/李伟/李同涛Angew: 二维介孔多金属超晶体材料研究取得进展

主要观点总结

该研究提出了一种合成二维介孔超晶格的新策略，该方法具有通用性、模块化和可扩展性。利用乳液介导的生长和氧化石墨烯模板法，成功合成了一系列二维介孔尖晶石超晶格，其组成范围广泛。这些超晶格具有长程原子相干性和周期性有序、垂直排列的介孔。作为概念验证，研究人员将二维介孔FeMnCoO超晶格应用于Li–S电池中，表现出优异的电化学性能。该研究为解决长期存在的挑战提供了解决方案，有望在吸附、催化、传感和能量存储等领域找到广泛应用。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

二维介孔金属氧化物晶体是一类独特的材料，集单晶性、周期性介孔性和组成可调性于一体。尽管前景广阔，但其合成仍然是一项巨大的挑战。

关键观点2: 研究成果

复旦大学研究团队提出了一种通用方法，用于合成尖晶石氧化物的二维介孔超晶格。该方法利用了乳液介导的二维纳米晶在氧化石墨烯上的生长，随后进行热重构。该策略产生的二维超晶格具有长程原子相干性和周期性有序、垂直排列的介孔。

关键观点3: 应用验证

研究人员将二维介孔FeMnCoO超晶格用作Li–S电池中的功能夹层，利用其多尺度结构协同性和电子可调性，显著增强了LiPS的吸附和转化动力学。配备FeMnCoO/PP隔膜的Li–S电池在高硫载量和贫电解液条件下表现出优异的电化学性能。

关键观点4: 研究意义

该研究通过将晶体骨架生长与介孔生成解耦，引入了一条模块化且通用的途径，用于设计具有定制组成和功能的二维介孔尖晶石晶体。这一成果有望在分离、传感、催化和储能等领域找到广泛应用。