将原始金属有机骨架作为空气电极，可以为可充电锌-空气电池注入新的活力，然而，由于其电子状态和结构孔隙度的调节存在一定的困难，因此成功应用的可能性很小。
近日，加拿大滑铁卢大学陈忠伟教授报道了为沸石咪唑骨架（ZIFs）设计了一种同步构建金属节点的分层孔隙度和转向轨道状态的策略。
文章要点
1）研究人员通过低温溶剂热反应，在镍泡沫（简称ZnMZ）上生长了平均横向长度为3微米的原始锌基ZIFs阵列。为了合成具有分层孔洞和配体空位的异金属纳米阵列，对原始ZnMZ阵列进行了不同时间长度的阳离子置换处理。得到了一系列样品（BHZ-12、BHZ-24、BHZ-48和BHZ-96）。
2）在制备的BHZ-48中，活性位点的轨道构型既受与配体空位的近距离相互作用的影响，也受Co-Zn组合的远距离相互作用的影响。结果，反应性中间体的吸附/解吸能达到最佳状态，其中电位确定步骤的能垒大大降低。
3）将BHZ-48用作可充电ZABs的空气电极时，在15 mA cm−2的条件下，充放电电压间隙为0.8 V，可稳定循环1250 h以上。
本研究不仅展示了在大量原始MOFs中设计一种概念上独特的电催化剂的策略，同时也为多相催化和其他电化学储能系统的电化学研究指明了方向。
Jiang, Y., Deng, YP., Liang, R. et al. d-Orbital steered active sites through ligand editing on heterometal imidazole frameworks for rechargeable zinc-air battery. Nat Commun 11, 5858 (2020).
DOI：10.1038/s41467-020-19709-6
https://doi.org/10.1038/s41467-020-19709-6
