近期，太原理工大学新型碳材料研究院的刘旭光教授团队通过超分子限域策略，提升了多金属氧酸盐（POM）团簇的储能性能。利用该策略设计的复合水凝胶显示出优异的超级电容器性能，构筑的柔性固态超级电容器在700 µW cm^-2的功率密度下显示出67.5 µWh cm^-2的高能量密度。结合理论计算表明，设计的“鱼网状”水凝胶可形成1.8 nm的笼状结构以精确限域PMo₁₂分子，实现了PMo₁₂分子在混合水凝胶上的单分散 （图1）。

图1. Nanoscale 封面图

日益增长的可穿戴智能电子产品推动了柔性储能设备的持续发展。多金属氧酸盐（POM）由于具有高稳定性及快速/可逆的多电子传输特性等优点，完全可以替代贵金属氧化物作为赝电容材料。虽然将其负载在碳纳米管、石墨烯及多孔碳上以克服其高水溶性已经被报道，然而，简单的物理混合无法避免基底的堆积和POM的浸出。设计合适的结构实现POM在碳基底上的负载仍然是目前POM基电极材料研究的重点。

这一成果作为内封面近期发表在国际期刊Nanoscale  (Nanoscale, 2020,12, 11887-11898 )上，我院王美玲博士为该工作的第一作者。该团队将这一分子设计思想延伸到了亚纳米多孔碳的制备，也大幅提升了该电极材料的电化学储能性能（Chinese Chemical Letters, 2020, https://doi.org/10.1016/j.cclet.2020.08.026.）.