航空材料与新能源学院航空结构轻量化与新能源材料研究团队近期在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》和《Applied Catalysis B: Environment and Energy》分别发表题为“A Thermally-Activated Molecular “Firewall” Composite Solid Electrolyte for Inherently Safe Lithium Metal Batteries”和“Double-exchange interaction modulated egorbital occupancy in heteronuclear metal-organic framework toward efficient electrochemical N2fixation”的学术论文，我校为第一完成单位，西北工业大学和西安理工大学是共同合作单位，我校青年教师张敏和王萌分别为第一作者，李鑫教授，西北工业大学马越教授、原孟磊副教授和西安理工大学杨蓉教授分别为共同通讯作者。
一、新型"分子防火墙"设计：为高能量密度锂电池提供本征安全保障
该研究提出了一种用于20μm厚复合固态电解质（CSE）的分层设计范式，该范式协同实现了高离子通量与本征安全管理。该结构整合了由限域在HKUST-1金属有机框架内的磷酸三甲酯（TMP）构成的热触发分子“防火墙”（HKUST@TMP），以及在薄层聚环氧乙烷（PEO）膜形成过程中作为刚性机械骨架的聚对苯二甲酸乙二醇酯。值得注意的是，HKUST-1框架在工作条件下有效地将化学活性TMP与锂负极隔离，以保持锂负极侧的界面完整性，同时在热滥用条件下（>120℃）精确释放TMP以清除反应性自由基。因此，所制备的20μm CSE实现了平衡的机械强度（25.54MPa）、高离子电导（30℃下为234mS）、0.71的增强Li⁺迁移数，以及24.3%极限氧指数的优异阻燃性。该控释策略使LiN0.8M0.1Co0.1O2||Li软包电池能够提供具有竞争力的质量/体积能量密度（368.2Wh kg-1/693.9Wh L-1），并具备经GB/T 31485-2015标准验证的热滥用耐受性，为下一代安全、高能量密度储能提供了新路线图。
二、异核MOF调控轨道占据：实现高效电化学合成氨
该研究设计了一种异核双金属有机框架（Fe2Co-MOF），将部分Fe位点替换为Co，构建了Fe2Co异核结构。相邻的FeO6和CoO6八面体通过氧桥（Co-O-Fe）连接，形成了一条高效的电子传递通道。这种不对称的电子排布引发了从静态Co2+-O-Fe3+到振动Co3+-O-Fe2+的转变，使得两种金属的eg轨道占据状态都被调节到t2g5eg1理想构型。此时部分填充的eg1轨道可以向N₂的π*空轨道捐赠电子，同时空轨道则可以从N2的σ满轨道接受电子。通过这种“donation-backdonation”的协同作用，N≡N三键被显著削弱，将合成氨法拉第效率提升至34.10%，氨产率高达107.5 μg·h⁻¹·mgcat⁻¹，相比同核MOF提升了约3倍。
《Advanced Functional Materials》期刊简介：是材料科学领域国际公认的顶级学术期刊，由Wiley-VCH出版集团出版，主要发表功能材料及相关领域的前沿研究成果，涵盖纳米材料、能源材料、生物材料、电子材料等方向。该期刊最新影响因子为19.0，中科院分区为材料科学大类一区，是自然指数（Nature Index）收录期刊之一，在材料与化学领域享有极高的学术声誉。
《Applied Catalysis B: Environment and Energy》期刊简介：是催化、环境与能源交叉领域的国际权威期刊，由Elsevier出版。该刊专注于催化技术在环境净化与能源转化中的创新突破与前沿进展，涵盖光催化、电催化、高级氧化、污染物减排以及绿色制氢、二氧化碳捕捉与转化等多个关键方向。该期刊最新影响因子为21.1，中科院分区为化学大类一区，是化学、化工、材料及环境领域学者发布原创性高水平研究成果的重要标杆性平台
（文、图/航空材料与新能源学院 张敏、王萌 审核/刘建强）
