黄少铭教授课题组继2023年初在Nature Nanotechnology（2023,18, 448）发表有关二维金属硫族化物异质结的低温生长及器件应用后，继续在低维材料及器件方面取得系列高水平成果。

锂硫电池和固态金属电池是解决动力电池能量密度和安全性的可行且有效的途径。黄少铭教授课题组从材料角度设计和研发了新的低维材料特别是金属有机框架材料（MOFs），应用于锂硫电池和固态金属电池，取得了系列高水平成果。课题组张琪副教授在前期应用MOFs材料作为锂硫电池的插层膜及正极载硫材料及作为金属电池的准固态电解质材料的基础上，进一步设计和研发了系列功能MOFs材料，在提高锂硫电池和固态电池综合性能方面取得了重要进展。

（1）通过缺陷工程、活性位点和传质协同以及限域负载等策略，研发了一系列MOFs基插层膜或正极载硫材料，有效地吸附和催化转化多硫离子，抑制其穿梭效应和提高反应动力学。相关的论文发表在Angew. Chem. Int. Ed., (in press, DOI:10.1002/anie.202318859，图1); Mater. Today, 2023, 65, 37; ACS Energy Lett., 2023, 8, 5107; Adv. Funct. Mater., 33, 2304619; Nano Energy, 2023,16, 108813; Adv. Funct. Mater., (2024，in press) 等上。

（2）设计和构筑一种具有双层结构的两性离子MOF全固态电解质材料。通过孔内限域聚合策略，在刚性的阴离子MOF框架结构中二次构筑了柔性的多阳离子链(MCOs), 实现了对Li⁺的选择性的高效传导和高比能固态全电池的稳定运行（Adv. Mater., 2023, 35, 2304685. 图2）。 同样的策略可以应用于COF材料（Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62, e202302505, 图3）。近年来，有关部分成果被选为封面论文（图4：Adv. Funct. Mater., 2021; ACS Energy Lett., 2021; Adv. Energy Lett., 2022; ACS Energy Lett., 2023）

另外，课题组徐勇教授在纳米金属催化剂（Adv. Mater.，2023, 35, 2208101; 2305659）、卜冬蕾副教授在光催化（Adv. Mater., 2023, 2307962）以及李娜副教授在金属（钙、钾）硫电池方面（Adv. Mater.（DOI:10.1002/adma.202311127）也取得了重要成果。

在过去的2023年，黄少铭教授课题组在低维材料及器件应用等方面的基础研究方面继续取得丰硕成果，在国际学术刊物发表了高水平论文50多篇，包括：Nat. Nanotech. (IF=38.3)、 5 篇Adv. Mater. (IF=29.4)、3 篇Angew. Chem. Int. Ed.(IF=16.6)、2篇Adv. Energy Mater. (IF=29.70)、Mater. Today (IF=24.2)、 ACS Energy Lett. (IF=20.0)、7 篇Adv. Funct. Mater. (IF=19.0)、Energy Storage Mater. (IF=20.4)、 Nano-micron Lett. (IF=26.6)、2篇Nano Energy (IF=17.6)、 2篇ACS Nano ( IF=17.1)、 Adv. Colloid Interface Sci. (IF=15.6)、Adv. Sci. (IF=15.1)、3篇 Chem. Eng. J. (IF=15.1)、6篇Small (IF=13.3)、 Mater. Horizon (IF=13.3)、Green Energy & Environment, (IF=13.3)、J. Energy Chem. (IF=13.1)、ACS Catal.,(IF=12.9)、J. Mater. Chem. A, (IF=11.9)、Carbon ( IF=10.9)、Mater. Today Phys. ( IF=11.02)等影响因子>10.0论文46篇。

图1：分子水平多模式工程设计MOFs材料并应用于锂硫电池

图2：具有双层结构两性离子通道MOF固态电解质设计示意图

图3：多阳离子分子链COF设计和离子传导机理示意图

图4：部分成果被选为封面论文（Adv. Funct. Mater., 2020; ACS Energy Lett., 2021; Adv. Energy Lett., 2022;

ACS Energy Lett., 2023）