为了缓解近年来的能源短缺和环境污染问题，科学家们一直对电池“求贤若渴”。其中，新能源电池因其较高的理论容量和广阔的发展前景而备受科研人员的青睐。寻找高性能、低成本的电极材料成为提升其性能有效途径之一。微孔有机聚合物材料和MOF及其衍生材料成为新能源电池领域研究的两大热点。化工学院于2020年11月13日上午9点在化工楼202举办第23期“化工发展论坛”学术报告会，我们邀请到了杨延琴老师和冯怡老师和我们简要分享她们在这些领域的相关研究内容，以下是报告内容。
杨延琴老师作了题为《官能化微孔有机聚合物的制备与应用》的报告。微孔有机聚合物MOPs合成手段丰富，由轻元素（C,H,O,B,N）构成，表现出较低的密度，材料通过共价键相连构成，具有较高的稳定性，因此在很多方面表现出很高的应用价值；但是，分子链为刚性的芳烃，不含官能团，难于满足某些特定的要求。针对材料的局限性，杨延琴老师向我们介绍了在微孔有机聚合物设计与合成方面的研究进展，重点阐述官能团的引入对其结构和性能的影响。“聚合前”官能化的方法需要先制备官能化的单体，然后通过聚合反应直接制备官能化的MOPs，可以精确控制MOPs中官能团的种类、位置，且易于通过与非官能化单体共聚的方式调节产物的官能化程度；“聚合后”官能化是以MOPs作为基底，通过一定的化学反应引入官能团，可以通过调节MOPs基底中可官能化基团的含量来调节产物的官能团化程度，且易于通过改变拟引入官能团的结构来调节产物的结构与性能。微孔有机聚合物的发展对于多孔吸附材料、气体分离膜、电池隔膜、水处理膜等环境、能源领域具有极其重要的前景和意义。
冯怡老师作了题为《应用与能量储存和转化中的MOF衍生纳米材料和特殊结构》的报告。MOF衍生的纳米材料及其特殊纳米结构因其可变的化学组成和结构形貌调控而被广泛应用于能量储存与转化器件的研究中。MOF（金属有机骨架材料）简单来说就是把金属排在了碳氮的骨架中，其优势在于有可调的结构、易于合成以增加其实际应用。冯怡老师介绍了她开发的多种配位聚合物纳米晶模板，以及采用“自模板法”设计和构筑了一系列高性能新型微纳结构电化学能量存储与转换材料，应用于锂离子电池、超级电容器和电催化分解水。主要介绍了锂离子电池和水氧化用PBA衍生的氧化物，研究了氧化钴纳米框架烧灼以后依旧能保持形貌，表面疏松多孔；用于高效的析氢反应的PBA衍生的磷化物，钴型化镍是其中最好的材料，为片状材料比较薄，比较以后得到其活性位点很多，导电性很好，利于水分解；以及用于高效的析氢反应的PBA衍生的硫化物，以硫为前驱体进行溶剂热反应合成空心纳米盒，层间距变大，出现缺陷，从而材料得到改善。
本次报告会两位老师向我们详细的介绍了不同材料的特性以及应用于不同领域的发展潜力，我们从中可以了解到丰富的知识，拓宽我们的视野，同时我们也可以结合自己的课题探索出新的研究方向。本次的学术报告会就到此结束了，让我们共同期待下一次的学术报告会将会有哪些优秀的导师给我们带来精彩的报告呢？
河工化工微信