摘要
由金属有机框架（MOFs）生成的碳化合物已成为极具前景的功能性材料，可增强能量存储和转换性能，这得益于其可调节的孔隙率、广泛的表面积、可定制的形态以及丰富的活性位点。近期发表的关于MOF衍生碳材料的综述主要聚焦于单个方面，如超级电容器（SCs）、特定的电催化反应（氧还原反应ORR/氧析出反应OER或析氢反应HER）、合成策略或催化剂设计，导致该领域的覆盖范围较为碎片化。相比之下，本综述通过系统地关联材料设计、合成策略、结构-性能关系以及电化学机制，为能量存储（超级电容器SCs、锂离子电池LIBs、钠离子电池SIBs/钾离子电池KIBs、水基锌离子电池AZIBs和锌空气电池ZABs）和能量转换（ORR、OER、HER、HOR、CO2还原反应CO2RR和氮还原反应NRR）提供了一个全面且整合的视角。此外，本综述还重点介绍了新兴主题——包括先进的合成路线、原位/操作表征、结构-反应关系、中试规模生产、商业化以及未来研究方向——这些主题在现有综述中大多未被充分覆盖。最终，讨论了关键挑战和未来展望，涵盖创新MOF衍生碳材料的创制、催化效率和稳定性的同步提升、对内部分子结构与反应关联的更深层次理解、原位与操作表征技术的运用，以及面向实际能源应用的可推广中试规模生产方法的推进。
图形摘要
金属有机框架（MOF）衍生的碳材料凭借其可调节的孔隙率、杂原子掺杂、金属配位和分级结构，为先进的能量存储和转换提供了一个多功能平台。未来的进展取决于对反应机理的理解、标准化表征、可重复的合成、可持续的规模化生产、稳定性提升、可回收性以及商业化应用。将操作表征与机器学习相结合，可以加速合理的材料设计和实际应用部署。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性声明
由于本研究中未创建或分析任何新数据，因此本文不适用数据共享。
