铵离子水系电解液储能作为新兴的非金属离子储能研究方向,从底层设计上与现有的金属离子储能器件相比,具有成本低、环境友好等优点,且与现阶段大规模储能设备相比,更具发展前景,但目前对于铵离子储能的研究处于萌芽阶段,许多研究内容都需要进一步深入。课题组致力于钒材料的合成、改性、复合及应用,本文以钒材料储铵为起点,致力于钒材料储铵性能优化。首先通过改用聚合物电解液提升钒材料的储铵性能,其次在钒材料的V-O层间通过自聚合插层的方法引入导电聚合物聚苯胺对V-O层进行扩层以提高其储铵性能及导电性能,最后研究了N:V比例不同对材料储铵电化学性能的影响,相关结果如下:以钒酸铵和草酸为原料,通过一步水热法合成了具有较大层间距（10.9?）的（NH4）2V10O25·8H2O,该材料在扫描电镜下具有规则的片层状结构,在1 M NH4Cl电解液中展现出良好的储能效果。进一步通过聚合物电解液NH4Cl/PVA的使用,使得储铵容量及循环性能都有大幅度提升,在0.5 A·g-1下的初始比电容为339 F·g-1(610 C·g-1,169m Ah·g-1);循环性能得到大幅度提升,在充放电14000次以后,仍然能展现出71%的容量保持率。采用非原位的X射线衍射以及扫描电子显微镜对材料的储铵机理及与聚合物电解液的协同机理进行了进一步研究,同时也介绍了用其制作的柔性固态器件相关性能。在聚合物电解液的基础上,在体系中引入另一种聚合物聚苯胺,也就是双聚合物策略。采用自聚合插层的合成方法使得苯胺单体在五价钒作用下发生聚合,并且自发的进入V-O层间,对材料进行扩层以及提升材料的导电性能。扩层后的聚苯胺插层V2O5·n H2O材料（PVO）,层间距为13.9?,在1 A·g-1下的初始比电容为351 F·g-1,制作的柔性固态器件稳定的电压区间可以达到2 V,在弯折条件下可以稳定的给用电设备供电,在充放电5000次后,仍有80%的容量保持率。在此前的研究中,大量的钒材料被用于实验,发现其中存在一定的储铵规律,因此尝试对这种规律进行研究和总结。首先通过一步水热法合成了三种不同N:V的钒酸铵原材料,以探究材料中层间铵离子数目,对于材料储铵电化学性能的影响。在电流密度0.5 A·g-1下（NH4）2V10O25·8H2O、NH4V4O10、（NH4）2V4O9的比电容分别为341 F·g-1,228F·g-1,143 F·g-1,层间铵离子数目低的钒氧化物具有更高的初始电压,更大的电压区间,更大的储铵容量,但在循环性能方面铵离子含量更多的钒酸铵具有更大的优势,比如（NH4）2V10O25·8H2O、NH4V4O10、（NH4）2V4O9循环5000圈后循环保持率分别为82%、72%、95%。