POVs作為一種多金屬氧簇（POMs）是由雜多陰離子和種類眾多的抗衡陽離子（Li+、Na+和K+）組成，這使得其在作為離子導(dǎo)電率材料方面具有潛在的前景。另外，POVs外表面上的大量末端氧原子（路易斯堿位點(diǎn)）可以為堿金屬離子提供大量的傳輸位點(diǎn)，從而解決了PSS作為固態(tài)電解質(zhì)的傳輸問題。此方法適用于各種 抗衡陽離子（Li+、Na+和K+）和各種雜多陰離子（[V10O28]5?、[V15O36(CO3)]7?和[V34O82]10?）的POVs。

通過該方法獲得的一維均一形貌的多氧釩酸鹽/聚苯乙烯磺酸鹽（POVs/PSS）雜化納米線材料可以創(chuàng)造且連續(xù)的堿金屬離子傳輸路徑從而賦予了這些材料以的堿金屬離子電導(dǎo)率和低的活化能。

POVs在雜化納米線的制備過程中起到陰離子模板/結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑的作用。本文選用了五種具有豐富的抗衡陽離子和末端氧原子（路易斯堿位點(diǎn)）的POVs（Li7V15、HNa6V15、HK5V10、K7V15和K10V34）作為多氧釩酸鹽/聚苯乙烯磺酸鹽(POVs/PSS)的前驅(qū)體。Li7V15和K10V34的晶體結(jié)構(gòu)如圖2A和2B中的插圖所示。以V15/PSS-Li-1和V34/PSS-K-1為例，從粉末X射線衍射（PXRD）圖可以看出這些Li7V15和K10V34與模擬的結(jié)果吻合良好并且與PSS復(fù)合之后的V15/PSS-Li-1和V34/PSS-K-1依然分別保持Li7V15和K10V34的特征峰（圖2A和2B）。從掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡此外（TEM）圖中可以發(fā)現(xiàn)V15/PSS-Li-1形貌為一維納米線（平均直徑和長度分別為42nm和4.2mm）并且V34/PSS-K-1也具有相類似的形貌(圖2)。另外還進(jìn)行了能量色散X射線光譜(EDX)元素分布測試，以進(jìn)一步確認(rèn)POVs與多氧釩酸鹽/聚苯乙烯磺酸鹽(POVs/PSS)雜化材料的結(jié)合情況。結(jié)果表明Li、S和V元素均勻分布在V15/PSS-Li-1納米線上并且V34/PSS-K-1也有類似的結(jié)果（圖2E和2F）。    

POVs/PSS雜化納米線材料的合成過程如圖1所示。

圖2. POVs/PSS的晶體結(jié)構(gòu)、PXRD、SEM和TEM圖。

（A）模擬的Li7V15,Li7V15,V15/PSS-Li-1的PXRD圖和Li7V15的晶體結(jié)構(gòu)圖（插圖）。

（B）模擬的K10V34,K10V34,V34/PSS-Li-1的PXRD圖和K10V34的晶體結(jié)構(gòu)圖（插圖）。

（C）,(D)V15/PSS-Li-1和V34/PSS-Li-1的SEM圖。

（E）和（F）V15/PSS-Li-1和V34/PSS-Li-1的TEM圖。

（G），（H）V15/PSS-Li-1和V34/PSS-Li-1的EDS-mapping圖。

POVs/PSS具有整齊排列的納米線形貌、充足的抗衡陽離子以及高的熱穩(wěn)定性，基于此，其有望作為優(yōu)良的Li+、Na+和K+導(dǎo)體。

通常來說，基于PSS的材料的形貌一般表現(xiàn)為納米顆粒或者隨機(jī)的短納米棒。納米顆粒和納米棒的界面勢壘在離子傳導(dǎo)過程中會(huì)造成不可避免的阻礙從而不利于PSS離子導(dǎo)電性能的提高。而通過PISA方法獲得的具有一維形貌的POVs/PSS雜化納米線材料可以創(chuàng)建**且連續(xù)的堿金屬離子傳導(dǎo)路徑，從而使得這些材料表現(xiàn)出的堿金屬離子導(dǎo)電率。