离散型金属氧簇具有精确的原子结构和明确的分子式，是研究构效关系的理想模型。其富氧表面易形成连续氢键网络，赋予其优异的质子传导性能，在离子传输和能量转换等领域具有重要应用潜力，是下一代高性能功能器件的前沿材料。

基于软硬酸碱（HSAB）原理，氧离子（硬碱）倾向于与硬酸金属离子结合，而铜离子通常表现为交界酸或软酸，导致铜氧簇相对罕见。在簇的合成中，引入阴离子作为模板可有效分散聚集金属离子的正电荷，从而稳定簇的组装结构，是一种有效的合成路线。

无机纳米簇因高表面能在聚合物基质中易发生团聚，且与中性聚合物的界面相互作用极弱，引起复合膜微观结构的不均一性以及离子传输通路的断裂，进而严重制约了其自身性能的体现。

基于以上研究现状及面临的问题，苏忠民团队报道了首例通过模板导向法合成的类似Anderson拓扑构型的In³⁺/Cu²⁺异金属氧簇{InCu₆}。密度泛函理论计算表明，In³⁺中心的引入显著降低了簇表面氧位点上的质子脱附能垒。{InCu₆}的质子传导性能优于目前已报道的大多数异金属氧簇。另外，基于上述质子传导单元的设计，设计合成新型阳离子聚合物PVA-CTPP⁺Br^-作为基质，通过静电相互作用实现{InCu₆}的均匀分散，解决了无机簇与聚合物的界面兼容性问题。通过将其与{InCu₆}复合，制备了均匀的复合膜PVA-CTPP⁺-{InCu₆}。基于该复合膜的湿度梯度发电机（HGPG）在室温和92%相对湿度下实现了0.63 V的开路电压和14.3 μA cm^-2的电流密度，并且在高温湿环境下表现出优异的稳定性。为开发高性能、稳定的质子传导材料及HGPG器件提供了一种可行的材料设计与复合策略。

该研究成果以“Rational Design of a {InCu₆} Heterometallic Oxo Cluster for Superior Proton Conduction: Mechanistic Insights and Humidity Gradient-Based Power Generation”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上（DOI: 10.1002/anie.6584076）。海角社区 博士研究生陈永镇为第一作者，东北师范大学崔允祚为共同第一作者，海角社区 苏忠民教授和东北师范大学臧宏瑛教授为共同通讯作者。