可持续与生态友好型能源的生产是21世纪最显著的趋势之一。st世纪[1]。然而，传统能量转换与存储材料存在诸多缺陷，包括能量密度低、效率不足等问题[2]。随着能源需求持续增长，当前亟需探索风能、太阳能及瀑布能等可持续可再生能源，并开发相应低成本、高效且环境友好的储能技术[3]-[8]。毋庸置疑，电池已成为最主流的储能创新系统。该技术可降低当前对一次能源的依赖，实现可再生能源的储存，并提高能源利用效率。锂离子电池因其卓越的能量密度、循环寿命长及轻量化设计特点，近年来备受关注。大量研究表明，电极材料作为锂基电池最关键的组成部分之一，显著影响着电池的电化学性能[9][10][11]。自首次应用于便携式电子设备以来，锂离子电池（LIBs）一直发挥着至关重要的作用。如今它们被广泛应用于电动汽车和储能系统。锂离子电池（LIBs）是推动新能源汽车产业发展的核心动力，尤其在电动汽车领域表现突出。该技术具备高能量密度、长循环寿命以及环境友好等优势。随着新型材料、工艺和技术的持续涌现，二次电池的性能与应用范围将不断扩展[12][13][14][15][16][17]。开发兼具革命性性能突破与规模化应用可行性的电池技术仍是前沿课题[18]。尽管锂离子电池（LIBs）目前主导市场，但由于资源限制、安全隐患及性能衰减率高等问题，其长期适用性受到制约[19][20]。因此，钠离子电池（SIBs）[21][22]、钾离子电池（PIBs）[23]和锌基电池[24]等替代体系正在积极研发中。 作为锂离子电池极具吸引力的经济替代品，钠离子电池已引发广泛研究兴趣[25][26]。这种关注源于钠元素低廉的价格和天然丰度。然而高性能钠离子电池电极的开发仍面临挑战。由于钠离子比锂离子更重且体积更大，其扩散动力学过程较为缓慢。 %%+[27], [28], [29]。钾离子电池(PIBs)因其价格适中、钾资源丰富(23,000 ppm)、具有合适的电压平台以及能量密度优势[30]，正成为LESS极具前景的候选方案。循环寿命是评估LESS可靠性与性能的关键指标。然而，K+较大的离子半径（1.38 Å）常导致显著的体积变化与迟缓的氧化还原动力学，进而引发结构劣化、倍率性能下降及严重的容量衰减[31][32]。水系锌离子电池（ZIBs）因其资源丰富、成本低廉、环境友好及高理论比容量等优势，已引起广泛关注[33][34][35]。相较于传统水系离子电池，AZIBs展现出更高的能量-功率密度，表明其发展前景广阔[36][37]。+'s larger ionic radius (1.38 Å) frequently results in enormous volume modifications and sluggish redox kinetics, which leads to structural deterioration, poor rate performance, and significant capacity deterioration [31], [32]. Water-based ZIBs have attracted a lot of attention because of their abundance of resources, inexpensive, environmentally friendly, and high theoretical specific capacity [33], [34], [35]. Compared to traditional aqueous ion batteries, AZIBs have a relatively higher energy-power density, indicating that their development is promising [36], [37]. 为解决未来各类电池系统中存在的上述问题，大量研究聚焦于探究具有优异电化学性能的新型材料。金属有机框架（MOFs）由重复的有机配体与金属簇构成[38][39]，凭借其固有的简短结构单元、可设计能力以及对离子迁移的优异适应性，已成为超离子导体的独特材料平台[40][41]。作为电极、隔膜乃至电解质的应用，金属有机框架（MOF）材料为锂离子、钠离子、钾离子及水系锌离子电池带来了创新设计。尽管存在本征低电导率和骨架稳定性等挑战，但通过MOF复合材料、衍生物及杂化结构的近期突破，在能量密度、倍率性能和循环寿命方面已展现出显著提升。氧化还原活性组分有望推动高性能、安全且可持续的储能系统发展。随着新一代电化学储能技术的演进，MOF材料已成为关键组分。通过克服传统电极、隔膜和电解质的主要缺陷，并提供一个能同步提升多离子电池技术安全性、离子迁移率和电化学稳定性的集成材料平台，MOF材料展现出卓越的效能优势。 近年来，金属有机框架（MOFs）因其可调控的孔隙率、丰富的氧化还原化学特性及结构多样性，在电化学储能领域展现出极强的通用性。尽管部分综述文章报道了MOF基电池系统的重大进展，但多数研究范畴存在局限性。例如，Zhang等学者分析了导电MOFs在锌基电池中的应用，主要聚焦于电荷转移特性与电化学性能[42]。Song等人对MOF基多孔材料作为锂离子电池组件的应用研究已有学者展开探索[43]，肖等人则主要关注MOF材料在锂硫电池中的应用，其研究重点在于多硫化物的限域策略[44]。赵等[45]和崔等[46]的其他研究虽然针对特定电池部件或水系离子电池系统中的MOFs提供了有价值的数据，但讨论范围多局限于电池化学体系的选择或MOFs的功能性作用，未作更深入的探讨。尽管这些研究成果具有重要参考价值，但它们往往未能对不同电池体系进行横向对比分析，也未能充分探讨诸如部件级集成、长期稳定性、规模化生产等关键问题，甚至对可持续性议题也鲜有涉及。 但当前综述旨在提供关于MOF基材料在锂离子、钠离子、钾离子和锌离子等多样化电池技术中应用趋势的整合性广域视角。研究重点聚焦于MOFs作为阳极、阴极、电解质及隔膜组件的关键考量，以期全面把握其在储能装置中表现出的多功能特性。此外，本文系统性地综述了主要的结构-性能-表现关系、现存技术限制与潜在发展机遇，并对构建可持续高性能MOF基电池体系提出了未来展望。通过对最新研究进展的整合与批判性评估，本综述致力于填补当前知识体系的空白，并为下一代储能技术的逻辑化设计提供理论依据。
