晶體的成核與生長(zhǎng)是材料科學(xué)中的核心課題，它不僅決定了晶體的形貌、尺寸，還直接影響其理化性能。通過(guò)調(diào)控成核和生長(zhǎng)條件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料性能的精準(zhǔn)優(yōu)化。 最近，揚(yáng)州大學(xué)的龐歡教授及其團(tuán)隊(duì)聚焦于結(jié)構(gòu)高度可調(diào)的金屬有機(jī)框架（MOFs），以均苯三甲酸（BTC）為配體，四水乙酸錳為金屬源，系統(tǒng)研究了配體與金屬離子比例、溶劑體系、表面活性劑添加及加料順序等因素對(duì)MnBTC成核與生長(zhǎng)過(guò)程的影響。結(jié)合晶體生長(zhǎng)理論，利用SEM、UV-Vis和ICP-OES等手段，深入揭示了不同合成條件下MnBTC的形貌與結(jié)構(gòu)特征。 此外，該工作創(chuàng)新性地引入機(jī)器學(xué)習(xí)模型，輔助預(yù)測(cè)材料形貌和性能，為MOFs材料的智能設(shè)計(jì)提供理論支持。 在應(yīng)用方面，該工作研究了不同形貌MnBTC材料在水系鋅離子電池（AZIBs）中的電化學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)添加表面活性劑顯著提升了MnBTC69的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和電池性能。更令人驚喜的是，MnBTC69在軟包電池和凝膠電解質(zhì)中展現(xiàn)出穩(wěn)定的電壓平臺(tái)和良好的能量存儲(chǔ)潛力。 該工作不僅為深入理解MOFs的成核與生長(zhǎng)機(jī)制提供了實(shí)驗(yàn)與理論支持，也為高性能儲(chǔ)能材料的可控制備開(kāi)辟了新路徑。
論文信息 Nucleation and Growth Mechanisms of Micro/Nano Structural Manganese-Trimesic Acid Coordinations for Aqueous Zinc-Ion Batteries Qian Li, Yanfei Zhang, Xiaotian Guo, Zhangbin Yang, Yixuan Wang, Yumeng Chen, Yiwen Liu, Haotian Yue, Shengjie Gao, Huijie Zhou, Jianfei Huang, Mohsen Shakouri, Yonggang Wang, Guoyin Zhu, Zheng Liu, Yizhou Zhang, Huan Pang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202509741
