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能源危机已经成为全球性的问题并引起了广泛的关注,探索具有优越性能的新材料来解决能源问题已经成为科学家们最重要的使命之一。超级电容器作为一种新型储能装置有很多优异性能:能量密度高、功率密度大、循环寿命长、充放电时间短、绿色环保等,已成为国内外清洁能源的研究热点,特别是在最近几年在全球范围已经引起了学术界和商业界的广泛关注。发展超级电容器最有效的方式就是研发出具有优越性能的电极材料。层状二硫化钼纳米片具有独特的二维层状结构、大的比表面积和好的导电性能,近来在能源领域引起了科学家们的关注。然而单纯的二硫化铝的导电性能相对于碳基材料如石墨烯等还比较低,难以获得较大的电容量。为此,我们将二硫化钼纳米片与碳基材料如石墨烯、碳气凝胶、碳纳米管以及导电聚合物聚苯胺进行复合,制备了儿种高性能的超级电容器电极材料。主要实验内容如下:(1)利用水热法制备了二硫化钼/石墨烯复合物,对MoS2/Gr复合材料形貌进行表征和电化学性能测试,MoS2沉积在Gr上防止阻止了Gr纳米片的堆积并形成宽松的结构有利于质子和电子在活性物质和电解液之间的快速传递,提高其利用率;同时Gr纳米片较大的空间能够负载MoS2有利于MoS2活性分子释放,从而提高了复合材料的电容性。在电流密度为1A/g时,MoS2/Gr (?)匕电容达到了243F/g并且在循环充放电1000圈后其比电容只损失了7.7%,表明二硫化钼/石墨烯复合材料具有良好的超级电容性能。(2)利用水热法制备了二硫化钼/碳气凝胶复合物,对MoS2/Carbon Aerogel复合材料形貌进行了表征和电化学性能进行了测试,Carbon Aerogel嵌入到MoS2纳米片中有效阻止了MoS2纳米片的团聚从而有效的增大了复合材料的比表面积,同时Carbon Aerogel负载在MoS2纳米片上形成孔穴来储存电子从而进一步提高电子在有限电极材料中的快速传递能力,进而使复合材料的电化学活性得到有效的提高,在电流密度为1A/g时,MoS2/Carbon Aerogel的比电容达到260F/g并且在循环充放电500圈后其比电容只损失了4%,这些表明二硫化钼/碳气凝胶复合材料具有良好的超级电容性能。(3)利用水热法制备了二硫化钼/多壁碳纳米管复合物,对MoS2/MWCNTs复合材料形貌进行了表征和电化学性能进行测试,可以看到MWCNTs交错地纠缠在MoS2纳米片上组成3D结构的MoS2/MWCNTs复合物,这种3D结构有利于增加复合材料的比表面积,同时结构中MoS2纳米片的堆叠将会形成相互交错的网架更加方便电子和质子的传递,从而提高了MoS2/MWCNTs的电容性能。在电流密度为1A/g时,MoS2/MWCNTs比电容高达452.7F/g并且在循环充放电1000圈后其比电容只损失了4.2%,表明二硫化钼/多壁碳纳米管复合材料具有良好的超级电容性能。(4)利用水热法制备了分散性好的二硫化钼纳米片,并对其形貌进行了表征。采用简单的一步原位聚合法制备了二硫化钼/聚苯胺复合物。对PANI/MoS2复合材料形貌表进行了表征和电化学性能测试,PANI嵌入和堆积在到MoS2纳米片上,阻止了MoS2纳米片的堆积,从而有效增大了复合材料的比表面积,同时PANI负载在MoS2纳米片上形成孔穴来储存离子,从而提高了电子和质子在电极材料中的快速传递能力,使复合材料的电化学性能显著提高。PANI/MoS2复合材料在电流密度为1A/g时比电容达到了575F/g,同时由于PANI分子插入到MoS2纳米片中可以避免PANI在氧化还原过程中因分子骨架的变形而造成电极材料的损坏,提高了复合材料的循环稳定性,在恒电流充放电500圈后其比电容只损失了2%,这说明复合材料具有良好的电容性能。