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随着化石燃料的速消耗引起的全球能源危机和环境污染问题，迫切需求开发清洁，可再生和可靠的储能和转换装置。超级电容器由于独特的性能，如快速充放电能力、长的循环寿命和高的功率密度等，有望在便携式电子设备和可再生储能装置中得到广泛应用。然而，与可充电电池设备相比，低的能量密度阻碍了超级电容器的大规模应用。比电容和电压范围是影响超级电容器能量密度的重要因素，通过构建混合型非对称超级电容器可以提高超级电容器稳定运行的电压范围；另外，通过制备具有高比电容的电极材料来提高超级电容器的比电容。双金属钼基氧化物具有高的理论比电容、资源丰富和多种氧化态等优势，被认为是新型高效的电极材料。但是，由于钼基金属氧化物本征导电性差，导致其实际比电容达远远达不到理论值以及差的循环稳定性和倍率性能。因此，制备具有高比电容和优良循环稳定性的钼基氧化物对实现超级电容器高能量密度至关重要。
本文主要通过金属原子掺杂构筑具有三维导电网络结构的钼基电极以及将碳材料与钼基氧化物复合形成复合电极的方式制备具有高比电容且长循环寿命的超级电容器正极材料。通过XRD、Raman、XPS、SEM、TEM等手段分析电极材料结构和形貌的变化，并结合其电化学分析研究金属原子掺杂和与碳材料复合对钼基氧化物储能的影响。另外，制备具有高比电容的碳球作为超级电容器的负极材料，与钼基电极材料构筑具有高能量密度的非对称超级电容器。具体研究结果如下：
（1）通过共沉淀法制备了具有纳米棒结构的镍掺杂的钼酸钴（NixCo1-xMoO4）电极。研究结果表明，Ni/Co摩尔比对电极材料的形貌和赝电容特性产生较大影响。当Ni/Co摩尔比为1时，Ni0.5Co0.5MoO4电极获得最大比电容。电流密度为0.5A/g时，比电容为651.7F/g；当电流密度扩大至10A/g时，比电容仍能维持在最初电容的79%。组装的Ni0.5Co0.5MoO4//C非对称超级电容器功率密度最高能达到8000W/kg，能量密度最高高达31.57Wh/kg。此器件在1A/g电流密度下循环5000圈后，比电容保持率高达115%，表明其具有良好的循环稳定性。
（2）通过溶剂热法制备了棒状的NiMoO4/C复合电极材料，研究结果表明，NiMoO4/C-50（NMO/C-50）复合电极表现出最优的电化学性能。在电流密度为0.5A/g时，比电容最大高达887F/g，甚至在10A/g的大电流密度下，比电容仍高达712F/g。组装的NMO/C-50//C非对称超级电容器，在功率密度为387.5W/kg时，能量密度高达33.33Wh/kg，甚至在15500W/kg的高功率密度下，能量密度仍高达15.5Wh/kg。在1A/g的电流密度下进行10000次充放电循环测试，比电容保持率达到75%，体现了良好的储能能力和循环稳定性。
本文主要通过金属原子掺杂构筑具有三维导电网络结构的钼基电极以及将碳材料与钼基氧化物复合形成复合电极的方式制备具有高比电容且长循环寿命的超级电容器正极材料。通过XRD、Raman、XPS、SEM、TEM等手段分析电极材料结构和形貌的变化，并结合其电化学分析研究金属原子掺杂和与碳材料复合对钼基氧化物储能的影响。另外，制备具有高比电容的碳球作为超级电容器的负极材料，与钼基电极材料构筑具有高能量密度的非对称超级电容器。具体研究结果如下：
（1）通过共沉淀法制备了具有纳米棒结构的镍掺杂的钼酸钴（NixCo1-xMoO4）电极。研究结果表明，Ni/Co摩尔比对电极材料的形貌和赝电容特性产生较大影响。当Ni/Co摩尔比为1时，Ni0.5Co0.5MoO4电极获得最大比电容。电流密度为0.5A/g时，比电容为651.7F/g；当电流密度扩大至10A/g时，比电容仍能维持在最初电容的79%。组装的Ni0.5Co0.5MoO4//C非对称超级电容器功率密度最高能达到8000W/kg，能量密度最高高达31.57Wh/kg。此器件在1A/g电流密度下循环5000圈后，比电容保持率高达115%，表明其具有良好的循环稳定性。
（2）通过溶剂热法制备了棒状的NiMoO4/C复合电极材料，研究结果表明，NiMoO4/C-50（NMO/C-50）复合电极表现出最优的电化学性能。在电流密度为0.5A/g时，比电容最大高达887F/g，甚至在10A/g的大电流密度下，比电容仍高达712F/g。组装的NMO/C-50//C非对称超级电容器，在功率密度为387.5W/kg时，能量密度高达33.33Wh/kg，甚至在15500W/kg的高功率密度下，能量密度仍高达15.5Wh/kg。在1A/g的电流密度下进行10000次充放电循环测试，比电容保持率达到75%，体现了良好的储能能力和循环稳定性。