全球率先推動(dòng)MOFs材料在碳捕集領(lǐng)域商業(yè)化后，巴斯夫BASF明確列出了其在包括除濕（集水）、儲(chǔ)能（甲烷吸附）等以氣體分離方向?yàn)橹鞯亩ㄖ苹芰Γm然可以查閱到其他多孔膜、聚合物復(fù)合材料和電池電極等其公開的專利涉及MOF，但都未達(dá)到商業(yè)化水平。與此形成對(duì)比的是，我國有關(guān)MOFs材料在電池隔膜應(yīng)用公開的專利、科研探索、項(xiàng)目小中試等以絕對(duì)數(shù)量處于全球領(lǐng)先——這顯然與我國電池、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車的強(qiáng)大產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)密切相關(guān)。

一、近年國內(nèi)MOFs隔膜涂覆科研項(xiàng)目進(jìn)展（部分）

廣東工業(yè)大學(xué)黃少銘教授/張琪副教授的團(tuán)隊(duì)通過在阻燃材料-聚磷酸銨(APP)表面原位生長薄的MOF殼層，成功構(gòu)建了核殼結(jié)構(gòu)的阻燃材料，并進(jìn)一步制備成多功能的阻燃涂覆隔膜，實(shí)現(xiàn)了鋰金屬電池的安全性和電化學(xué)性能的雙重提升。

基于APP@MOF核殼結(jié)構(gòu)的多功能阻燃隔膜的設(shè)計(jì)策略

浙江大學(xué)張漩、西南大學(xué)徐茂文等通過金屬有機(jī)框架的多功能性，為電池隔膜提出了一種多功能涂層集成策略，并將其集成到鋰硫電池中。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其顯示出卓越的循環(huán)穩(wěn)定性，并具有出色的倍率性能，該策略不僅提高了鋰硫電池的性能，還為未來不同類型電池隔膜的設(shè)計(jì)開辟了新方向。

復(fù)合隔膜制備過程示意圖

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)曹晏課題組等人提出了一種創(chuàng)新的隔膜設(shè)計(jì)思路，通過將氟化物（?F）與磺酸（?SO₃H）雙極性功能團(tuán)協(xié)同引入U(xiǎn)IO-66金屬有機(jī)框架（MOF）中，精準(zhǔn)構(gòu)建出具備極性調(diào)控與離子篩分功能的多功能隔膜，結(jié)果突顯了協(xié)同功能基團(tuán)策略在解決鈉金屬電池（SMBs）限制中的關(guān)鍵作用。

協(xié)同雙極功能化MOF改性隔膜抑制枝晶生長

蘭州理工大學(xué)冉奮團(tuán)隊(duì)提出了一種創(chuàng)新的解決方案——氨基功能化Ti-MOF修飾層，旨在解決多硫化物穿梭體的問題，為鋰硫電池隔膜設(shè)計(jì)提供了新的思路和方法，也為其他新型儲(chǔ)能電池的隔膜設(shè)計(jì)提供了有益的借鑒和參考。

MOF修飾抑制多硫化物穿梭示意圖

二、近期國內(nèi)MOFs隔膜涂覆產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目進(jìn)展（部分）

10月25日，據(jù)常州金壇融媒報(bào)道，包括“MOF基半固態(tài)電池功能涂覆隔膜”在內(nèi)的三個(gè)新能源領(lǐng)域新材料成果轉(zhuǎn)化和和中試熟化項(xiàng)目同日簽約落戶常州市金壇區(qū)朱林鎮(zhèn)。

10月13日，據(jù)無錫市濱湖區(qū)報(bào)道，位于蠡園開發(fā)區(qū)企業(yè)的無錫新儲(chǔ)材料科技有限公司首條百噸級(jí)產(chǎn)線計(jì)劃年底投產(chǎn)。

今年8月，當(dāng)?shù)刂襟w披露，杭州蕭山區(qū)浙江汶納新材料科技有限責(zé)任公司的MOFs隔膜產(chǎn)線已進(jìn)入中試運(yùn)行階段，預(yù)計(jì)2026年底實(shí)現(xiàn)首款隔膜產(chǎn)品商用。

廣東碳語新材料有限公司（碳語新材）無疑是目前行業(yè)領(lǐng)跑者。2023年初，公司在珠海成立，主攻MOF的研發(fā)與生產(chǎn)。三年來，已獲得超過60項(xiàng)技術(shù)專利，產(chǎn)品種類覆蓋40余種，與比亞迪、寧德時(shí)代等儲(chǔ)能行業(yè)龍頭建立合作關(guān)系。2024年公司已實(shí)現(xiàn)百噸級(jí)產(chǎn)能。今年9月，碳語新材與金灣金帆科技園簽約，在此投資建設(shè)全新的千噸級(jí)生產(chǎn)車間，以提升MOF相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。

適用于多種新能源電池隔膜涂覆的KAR-02聚合物微球SEM圖（碳語新材）

小結(jié)

據(jù)上述信息，MOF材料用于鋰電池隔膜涂覆主要作用是有效提高電池的熱穩(wěn)定性，提升電池的使用壽命和傳導(dǎo)效率，以及為固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化提供可能性等。并且國內(nèi)MOF材料從批量化生產(chǎn)，到該領(lǐng)域研發(fā)到應(yīng)用都取得國際領(lǐng)先地位。

最后，對(duì)主力電池廠家的相關(guān)專利稍作統(tǒng)計(jì)，由寧德時(shí)代（CATL）主導(dǎo)并擁有最大數(shù)量，通用汽車（GM）也有一些儲(chǔ)備。現(xiàn)階段，受限于MOFs產(chǎn)能、成本、一致性，以及電池包安全和可靠性的嚴(yán)苛驗(yàn)證流程等原因，大多數(shù)MOF用于電池隔膜/隔膜涂層項(xiàng)目還遠(yuǎn)未達(dá)到碳捕集領(lǐng)域的商業(yè)化水平。

粉體圈啟東