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为了应对当今化石能源的短缺问题,以及日趋严重的环境污染问题,各国都在努力寻找可持续发展的新能源以及先进的储能技术。其中,我国将新能源和新材料列为七大战略性新产业。超级电容器作为一种新型储能器件,一直以来都是新能源的研究热点。它介于电解电容器和电池之间。和传统的电容器相比,其比容量和能量密度都有提高;与充电电池相比,其具有更高的功率密度和更长的循环寿命,可大电流快速充放电。在国防军工、航空航天、交通运输、电子信息和仪器仪表等领域具有广阔的应用前景。本文主要的研究内容如下:1.以钼酸铵和硫脲为原料,经水热反应成功制得Mo S2纳米片,分析引起Mo S2性能差异的几个因素:溶度,温度,时间。从中优化Mo S2性能,为后续组装Ti/Ti O2/Mo S2纤维电极作准备。经实验得到优化条件为:浓度为钼酸铵(0.01M),硫脲(0.13M),温度为200o C,反应时间为9h。在此条件下的合成的Mo S2,经过SEM、TEM和Raman表征,发现Mo S2具有典型的层状结构,且片层的厚度为10nm,层间距是0.65nm。2.对选用的骨架(钛丝)表面作简单的修饰,引入Ti O2缓冲层,辅助后期Mo S2的生长,使Mo S2分布的更均匀,更完整,结合的紧密。制备出同轴纤维电极Ti/Ti O2/Mo S2。同时采用SEM、TEM对Ti O2表面和同轴电极的横断面作表征。采用Zeta电位分析Ti、Ti O2、Mo S2表面所带电荷的电性,发现引入带正电荷的Ti O2将同带负电荷的骨架Ti和Mo S2活性层结合的更紧密,从而提高电子传输速度,使得电容有明显的提高。具体来说,Ti/Ti O2/Mo S2电极的比电容较Ti/Mo S2提高了88%。3.探索了Mo S2纤维电极的电化学性能,发现Ti/Ti O2/Mo S2纤维电极,其比容量可达到230.2 F g-1(70.6 F cm-3),组装的纤维超级电容器,其能量密度为2.70 Wh kg-1(4.98 m Wh cm-3),功率密度为530.9 W kg-1(977.4 m W cm-3)。循环性能也做了对比,Ti/Ti O2/Mo S2超级电容器,循环2000次后,电容量保持为初始的89%。4.单根纤维电容器具有比容量高和循环寿命长的优点,但是受限于输出电压小,功率低,还难以在实际中应用。通过串并联组合,可以达到提高电压,增大功率的作用,且多个纤维电容器组合后仍能维持稳定的电学性能,为其在实际应用提供了可能。在本文中,8根纤维电容器分两组,这两组分别串联,并联,然后再串联在一起,能够稳定点亮5盏并联的LED灯(额定电压为2V)。5.本文还探索了纤维超级电容器的柔性和灵活性,如缠绕成弹簧状,或编织到纺织物中,发现其具有可拉伸,可弯曲,可编织的功能,表现出优异的可加工性。将其作为自供能紫外探测器系统的储能装置,将太阳能转换成的电能存储起来,提供电力。