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）可以為堿金屬離子提供大量的傳輸位點，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）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)。另外還進行了能量色散X射線光譜(EDX)元素分布測試，以進一步確認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的短納米棒。納米顆粒和納米棒的界面勢壘在離子傳導過程中會造成不可避免的阻礙從而不利于PSS離子導電性能的提高。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)的堿金屬離子傳導路徑，從而使得這些材料表現(xiàn)出的堿金屬離子導電率。