图2.微观结构表征。

在上述研究基础上，团队利用氮化锂对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入，在常压条件下和440-600 ℃范围内将面心立方堆积的C60分子晶体转变为聚合物晶体及LOPC晶体，实现了其克量级制备。

在来自东南大学、中国散裂中子源、国家同步辐射实验室、南方科技大学、中国科学院半导体研究所、韩国基础科学研究所等研究团队的合作帮助下，系统地表征了其微观结构、谱学特征、电子结构和电学性质。

研究表明，电荷注入C60分子导致的电偶极矩可在邻近的分子间传递，降低了在反应过程中C60笼间的加成反应势垒；更进一步的反应（更高处理温度、更多电荷注入量、更长反应时间）使得笼间连接部分转变为弯曲的sp2结构，但分子主体位置仍保持良好的长程有序特性。

从分子晶体到聚合物晶体和LOPC晶体的结构转变过程中，其室温电导率逐渐升高；电子从局域在单个分子上逐渐发展为远程离域特性。值得注意的是，该团队通过基于机器学习和神经网络的结构搜索进一步研究发现，长程有序多孔碳晶体代表了一大类从富勒烯分子晶体到石墨类碳晶体转变过程中的亚稳态晶体结构，其具体结构种类可能是一个非常庞大的数目（Adv. Funct.Mater. 2022, 32, 2203894）。

图3.理论模拟和原位MAS-SSNMR测试。

图4.电子态密度、X射线吸收精细结构谱和电学性质测试。

综上，该研究利用化学电荷注入技术，基于结构明确的C60分子晶体，实现了包含巨大数量碳原子体系的热力学状态和动力学过程的精确调控，在常压条件下获得了克量级的长程有序多孔碳晶体，系统地表征了其微观结构和相关性质，为新型碳基晶体结构构建、性质研究及应用探索提供了新的视野。