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能源问题和环境污染一直是困扰现代人类生存和发展的首要问题。解决这两个重大问题的方法主要有两条途径,即寻找更清洁更有效的新能源和开发新的能源利用方式。超级电容器作为一种新的良好的储能装置具有很多优良特性:功率密度大、能量密度高、充放电速率快、循环时间长、绿色无污染等。它可以有效的捕捉在工业生产和汽车运行过程中溢出的能量,并且在合适的时间释放出来,有效的提高了能源利用率和避免了环境污染。因此,近来对超级电容器的研究成为了科学界的热点。发展高质量的超级电容器关键在于寻找具有优异性能的电极材料。二硫化钼材料具有特殊的二维层状结构,具有优异的导电性和较高的理论比电容,然而二硫化钼多是简单的层状结构,三维结构的二硫化钼较少被研究。本文通过简单的模板法制备出了具有孔结构的三维二硫化钼微球,并使之与PANI、Ppy和石墨烯进行了复合,得到了几种具有良好性能的复合材料。主要实验结果如下: (1)以纳米二氧化硅为模板,通过溶剂热法合成球状含孔的二硫化钼微球,对球状含孔的二硫化钼微球形貌和结构进行表征并对其电化学性能进行测试。二硫化钼微球的孔状结构及其表面的规则的褶皱形貌可以为离子导电提供很好的场所。经测试在电流密度为1A/g时,球状含孔的二硫化钼微球的比电容是103.9F/g。导电性良好,在循环500次之后电容剩余75.9%,表明球状含孔的二硫化钼微球是一种很好的双电层电容器电极材料。 (2)以球状含孔的二硫化钼微球为骨架,利用原位法合成了MoS2/PANI复合材料,对复合材料的形貌和结构进行表征以及电化学性能测试分析。二硫化钼微球的特殊的孔状结构及其表面的规则的褶皱形貌能为PANI的原位生长提供很好的活性点。PANI包裹二硫化钼微球可以形成较多的孔隙,这为电极材料在电解质中的电容反应提供了良好的场所,可以明显的增加材料的导电性能。在电流密度为1A/g时,MoS2/PANI复合材料的比电容是431F/g。循环500次之后,比电容剩余82%。这表明MoS2/PANI复合材料具有优良的超级电容器性能。 (3)以球状含孔的二硫化钼微球为骨架,利用原位合成的方法和成了MoS2/Ppy复合材料,对复合材料的形貌和结构表征以及电化学性能测试。球状含孔的二硫化钼微球特殊的结构为Ppy的生长提供有利的场所,制备成的新材料在循环过程中可以有效的避免Ppy的膨胀和降解,孔隙和空穴结构可以储存一部分离子,使得电解质离子在反应的过程中扩散速率加快,有效的提高了其导电性能。在电流密度为在电流密度为1A/g时,MoS2/Ppy复合材料的比电容是425F/g,循环500次之后,电容剩余92%,这说明MoS2/Ppy复合材料是一种很好的赝电容电容器电极材料。 (4)以球状含孔的二硫化钼微球原料,利用水热法合成了MoS2/rGO复合材料,对复合材料的形貌和结构表征以及电化学性能测试。球状含孔的二硫化钼微球的加入可以很好的防止石墨烯的团聚,形成一种宽松的有利于离子和电子在活性物质中移动和反应的结构,提高了石墨烯的利用率。具有良好导电性和电容性能的二硫化钼与石墨烯的协同作用很好的改善了复合材料的电化学性能。在电流密度为在电流密度为1A/g时,MoS2/rGO复合材料的比电容是241F/g,循环500次之后,电容剩余95.8%,说明MoS2/rGO复合材料是一种很好的双电层电容器电极材料。