聚氧化金屬酸鹽（POMs）作為一類獨特的具有優異多電子氧化還原特性和定義明確的金屬氧化物團簇，在能量存儲和轉換領域引起了廣泛關注，但要實現其高度均勻穩定的單分散性仍具有挑戰性。

圖1 材料表征

東北師范大學譚華橋、李陽光、內蒙古大學張江威等首次以聚氧釩酸鹽（POV）–(NH₄)₂[VIV₃VV₃O10{NH₂C(CH₂O)₃}₃]（tris-V₆O₁₉）為節點，通過綠色水熱合成方法成功獲得了三維共價聚氧釩酸鹽有機框架（POF-1）。

全散射原子對分布函數（PDF）中短程結構分辨率表明，在POF-1中，tris-V₆O₁₉團簇成功地單分散并作為節點共價連接到POF-1中，POF-1呈現出三維非互穿二維拓撲結構。開放且相互連接的多孔結構使每個tris-V₆O₁₉團簇都能充分暴露，從而有利于V^IV/V^V活性成分的完全利用，并促進表面快速傳質。

圖2 電化學性能研究

因此，POF-1作為鋰離子電池（LIBs）的負極表現出了優異的電化學性能，在0.1 A g^-1的電流密度下實現了887.4 mAh g^-1的高可逆比容量。同時，它還具有長期循環穩定性，1000次循環后容量保持率高達92%。

電化學機理和密度泛函理論（DFT）計算表明，tris-V₆O₁₉中的V中心和有機1,4-雙（3-二甲基氨基-1-氧代丙基-2-烯基）苯（BDOEB）鏈接劑的羰基（C═O）是主要的活性位點，每個POF-1最小片段可儲存多達14個鋰離子。此外，當應用于鈉離子電池（SIBs）時，POF-1也表現出優異的性能，在0.05 A g^-1的條件下，其可逆比容量達到257.7 mAh g^-1，在儲能領域具有巨大的應用潛力。

圖3 動力學研究

3D Covalent Polyoxovanadate-Organic Framework as Anode for High-Performance Lithium-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202306598