综述：多金属氧酸盐基材料在电化学储能与催化制氢中的应用

这篇综述系统阐述了多金属氧酸盐（POMs）材料在电化学储能（如LIBs/SCs/SIBs）和催化制氢（HER/OER）中的协同应用，通过配位化学调控策略（如金属掺杂、杂原子取代）解决导电性差、溶解度高等共性瓶颈，揭示了其多电子氧化还原（redox）与半导体特性（HOMO-LUMO）的跨领域性能优势。

　　

结构多样性的POMs

多金属氧酸盐（POMs）是由d⁰/d¹过渡金属离子（如Mo、W、V）通过氧桥连接形成的纳米级簇合物，其结构可通过Keggin型、Dawson型等拓扑构型灵活调控。独特的HOMO-LUMO能级跃迁使其具备半导体特性，而多金属位点协同作用赋予其可逆多电子氧化还原能力，成为解决能源材料刚性结构瓶颈的关键。

POMs在储能器件中的应用

在超级电容器（SCs）中，POMs的快速质子传导特性显著提升电荷存储效率；在锂/钠离子电池（LIBs/SIBs）中，通过杂原子取代（如SiW₁₁Co）调控氧化还原电位，实现容量倍增。例如，Keggin型磷钼酸衍生物作为锂硫电池（LSBs）正极，有效抑制多硫化物穿梭效应。

电催化制氢的突破

POMs在析氢反应（HER）中通过金属中心（如Ru取代）优化氢吸附自由能，将过电位降至56 mV。Dawson型簇合物与石墨烯复合后，电子转移速率提升3倍，稳定性突破500小时。

光催化制氢的协同机制

在可见光驱动下，POMs的缺位结构（如[PW₁₁O₃₉]^7?）作为电子中继站，使TiO₂的光响应范围拓展至650 nm，产氢效率达8.2 mmol·g^?1·h^?1。

结论与展望

未来研究需聚焦六方面：1）原位表征POMs动态演化过程；2）开发双功能POMs基催化剂；3）机器学习辅助结构设计；4）规模化制备工艺；5）环境耐受性提升；6）跨学科应用拓展。这些突破将推动POMs在可再生能源系统中实现工业化落地。