近日，在国家自然科学基金、广西自治区重点R&D计划等项目的支持下，中国科学院广州能源研究所研究员曹晏团队揭示了一种双极性功能协同调节金属有机框架隔膜性能的新机制。相关成果在美国化学学会纳米发表(ACS Nano)。

论文第一作者、中国科学院广州能源研究所博士生吕佳泽表示，由于资源储量丰富，原材料成本低，钠金属电池高达1165。 mAh g-一般认为，理论比容量是锂离子电池的潜在替代技术。

在此背景下，隔膜作为一种关键的界面结构，承担着引导钠离子通量、保持电解液分布均匀、抑制枝晶通量的重要功能，其性能对电池整体运行稳定性有决定性影响。传统玻璃纤维隔膜孔径混乱，电解液渗透性差，导致钠金属沉积不均匀。

本研究提出并构建了一个双极性功能组(-F和-SO3)，围绕钠金属电池中界面不稳定和离子迁移受限的核心挑战。H)UFS2@GF隔膜的协同修饰。该隔膜在结构上完成了钠离子脱溶剂化、转移动力学和成核行为的多重调节，诱导了稳定的固体电解质界面，在界面上形成丰富的无机成分，显著抑制了枝晶的生长和副作用，整体提高了电化学性能和循环稳定性。离散傅立叶转换进一步揭示了金属有机框架对钠离子吸附和转移路径的本征调节机制，为实验结论提供了理论支持。

该研究证实，双极性官能团UIO-66金属有机框架与隔膜的精确调控可以显著提高钠金属电池的循环寿命，在10C高倍率测试中表现出超过2000次循环的超高稳定性。