韩国研究团队通过金属有机框架衍生策略，成功研制出具有分级多孔结构的碳纳米纤维电极材料，该材料嵌入低配位钴单原子活性中心（Co-N3），可高效吸附并催化转化多硫化物，显著抑制锂硫电池的"穿梭效应"。这种双级工程设计同步优化了碳骨架宏观结构与原子级催化环境，使电池在数百次循环后仍保持高容量与优异倍率性能。
这项突破有望使电池更安全、更高效，加速向清洁能源的转型，推动更加可持续的未来。他们提出了一种利用金属-有机框架（MOF）进行双层工程的策略，成功制备出具有低配位单原子催化剂的分层多孔碳纳米纤维。 该研究由先进材料工程系的Seung-Keun Park领导，他提到锂硫电池虽然具有很高的理论容量和能量密度，但受限于多硫化物穿梭效应、缓慢的氧化还原动力学和快速的容量衰减。为了克服这些瓶颈，研究团队结合了碳框架的结构工程和原子级催化剂设计，开发出了一种嵌入单钴原子的低配位N3环境，这种环境对锂多硫化物的吸附和转化具有显著的增强效果。 这项研究展示了通过MOF衍生的分层多孔碳纳米纤维进行高性能锂硫电池的双层工程。这一策略结合了宏观和微观设计，形成了一种分级孔结构，提高了离子导电性和电解液润湿性，同时提供了高活性、低配位的Co-N3基团，用于高效的LiPS吸附和转化。研究表明，这一方法在提升锂多硫化物吸附和加速其氧化还原反应方面具有显著优势。
