In the context of the global energy transition, lithium-ion batteries have emerged as the predominant energy storage technology. However, their fast-charging capabilities continue to be limited by challenges such as lithium dendrite formation, electrode volume expansion, and interfacial instability. Metal-organic frameworks (MOFs) offer promising opportunities to improve battery performance owing to their high specific surface area, tunable pore architectures, and abundant redox-active sites. Their ordered porous structure not only promotes efficient ion transport and electrolyte penetration but also enables the incorporation of numerous active sites through precise structural design. This review systematically outlines recent progress in the use of MOFs and their derivatives for fast-charging lithium-ion batteries, with a focus on their applications in electrode materials and critical battery components, as well as the associated enhancement mechanisms. It aims to provide guidance for the design and development of high-performance MOF-based materials for fast-charging batteries.

光催化合成过氧化氢(H₂O₂)是一种至关重要的清洁能源转化过程，涉及对氧气的两电子还原。然而，这一过程常常受限于缓慢的水氧化反应，后者需要光生空穴的参与。为了应对此挑战，我们设计了一种双功能的S型ZnO/CdIn₂S₄异质结体系，将H₂O₂生成与增值的苄胺(BA)氧化反应进行耦合。在此双功能光催化系统中，CdIn₂S₄中的光生电子可以高效地还原O₂生成H₂O₂，而ZnO中的光生空穴则选择性地将BA氧化为N-亚苄基苄胺。得益于S型异质结的优势，相比于纯ZnO或CdIn₂S₄，优化后的ZnO/CdIn₂S₄光催化剂展示出显著更高的H₂O₂生成速率(386 μmol·L⁻¹·h⁻¹)和BA转化率(81%)。飞秒瞬态吸收光谱(fs-TA)结果说明，ZnO/CdIn₂S₄复合材料在光的激发下，在ZnO导带(CB)和CdIn₂S₄价带(VB)之间发生超快S型电子转移。此外，ZnO的VB空穴和CdIn₂S₄的CB电子的及时消耗，有助于加速ZnO/CdIn₂S₄ S型异质结界面中的电荷转移。本文中ZnO/CdIn₂S₄ S型光催化体系的创新设计为高效的双功能异质结光催化系统的开发提供了新的思路，并引入了一种利用fs-TA光谱研究S型异质结的新方法。

将产过氧化氢与有机污染物降解相结合，不仅能有效克服水氧化反应动力学迟缓的问题，同时还能应对环境污染挑战。在这项工作中，通过在多孔超薄UCN上原位生长ZIS_1−x纳米片，构建了一种富含S缺陷的ZnIn₂S₄/g-C₃N₄ (ZIS_1−x/UCN) S型异质结光催化剂。设计的ZIS_1−x/UCN光催化剂表现出增强的可见光吸收、丰富的活性位点和紧密的界面接触。优化后的ZIS_1−x/UCN-1.0光催化剂表现出出色的双重功能，同时实现了2902.2 µmol·g⁻¹·h⁻¹的H₂O₂生成速率和91.3%的四环素(50 mg·L⁻¹)降解效率。与在纯水中的活性(1777.0 µmol·g⁻¹·h⁻¹)相比，H₂O₂性能提高了1.63倍。通过飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)、原位X射线光电子能谱(ISI-XPS)和原位X射线吸收精细结构光谱(XAFS)的综合表征，我们证实了S型异质结电荷转移机制。这种S型异质结诱导的独特电子结构不仅促进了界面上的超快电子转移(3.54 ps)，还显著增强了光生载流子的氧化还原能力。总体而言，这项工作为光催化技术在能源生产和环境修复领域的双重应用开辟了新的途径。

本新创实验设计旨在开发一种基于废旧电池回收再利用环保理念，融合无机化学、电化学与分析化学的实验体系，将镍氢电池回收、二次储能应用以及镍离子分析检测合为一体，加深学生对基础化学实验原理的认识，拓展创新思维。在二次储能方面，选用镍氢电池回收液中的含钴氢氧化镍和商业活性炭分别作为正负极材料，通过组装纽扣电池验证器件的储能能力。利用计时电位与循环伏安法，评估纽扣电池在不同电流密度和不同扫速下的性能表现。同时，串联多组纽扣电池用于点亮小灯泡来验证其实用价值。在镍离子检测方面，利用分光光度法定量检测镍离子含量。通过实验的联合设计与分析，学生可以认识到新能源技术的潜在应用前景，并充分了解储能器件回收与检测分析，培养其创新和环保意识。

新创综合实验旨在开发一种基于“绿色化学”教学理念的新型实验课程，综合文献检索、无机合成、仪器分析化学与电化学理论知识，将废弃物化学回收、再利用、再拓展有机结合，旨在加深学生对基础化学原理的认识，拓展创新思维，提升创新意识。该实验以碳量子点与能源存储作为切入点，选用稻壳水热反应获得的碳量子点为研究对象，探究其结构与性能的关系。通过实验设计、结果分析与集中讨论，学生可以认识到“农理”交叉与科教融合的可行性，切实提高学生实践和创新能力，增强学业自信。

电催化二氧化碳还原反应(eCO₂RR)为实现碳资源循环利用与碳中和目标提供了重要途径。金属有机框架材料(MOFs)凭借结构可设计性强、孔道可调及活性位点高度分散等优势，在eCO₂RR领域展现出良好的应用前景，但其在反应过程中的结构重构与真实活性物种的识别方面仍面临挑战。本文系统综述了原位傅里叶红外光谱、原位拉曼光谱、原位紫外可见吸收光谱、原位X射线吸收光谱、原位X射线衍射、原位差分电化学质谱及循环伏安法等原位表征技术在MOFs基催化剂的eCO₂RR研究中的进展，重点阐述了各类技术在中间体识别、金属价态演变、配位环境变化、结构重构行为及产物生成路径解析等各方面中的作用与优势。与已有综述侧重表征技术自身介绍不同，本文以MOFs动态重构与真实活性位点溯源为主线，系统梳理了多尺度原位表征如何揭示MOFs本征结构的重构与催化性能之间的关系。此外，本文还展望了多技术联用、时空分辨率提升以及原位数据与理论计算/机器学习深度融合等未来发展方向。通过整合上述原位表征信息，为深入认识真实活性位点、阐明反应机理以及设计高效MOFs基电催化体系提供参考。