目的以不同种类的Keggin型杂多酸为研究对象,选取合适的碳导电基底材料作为载体,设计并合成出一系列基于多酸的复合材料,有效地结合了多酸自身具有的可逆氧化还原特性和碳基底材料的优异导电性与稳定性。研究了复合材料作为正极宿主材料以及改性隔膜材料在锂硫电池中的电化学性能,以及作为正极宿主材料在锂硒电池中的应用。方法利用自组装与溶剂热法合成不同类型的高多酸含量复合材料;采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线能谱分析以及热重分析等分析手段对所制备的复合材料进行结构分析及表征;通过不同倍率下的恒电流充电/放电测试、不同扫描速率下的循环伏安测试以及电化学交流阻抗测试对上述复合材料在锂硫/锂硒电池中的电化学性能以及循环稳定性进行详细的研究,深入研究Keggin型杂多酸在锂硫/锂硒电池中的电化学行为规律性。结果成功制备出一系列基于Keggin型杂多酸与碳基材料的复合材料,它们分别为ZIF-POMs、ZIF-POMs/r GO和POMs/ZIF/POMs(POMs=Si W12,PMo12,PMo10V2,PW12,PW11V,PW10V2)。实验结果表明,所制备的复合材料作为正极宿主材料时,对锂硫电池的电化学性能及循环稳定性有明显提升,当在ZIF-POMs纳米颗粒中引入还原氧化石墨烯后,所制备出的ZIF-POMs/r GO复合材料作为正极宿主材料对锂硫电池的电化学性能具有更显著的提升,并且S@ZIF-PW10V2/r GO电极实现了较高的可逆容量,优异的倍率性能、超长的循环稳定性和卓越的锂离子扩散性能。将ZIF-PW10V2/r GO用作硒载体材料时,同样表现出最优异的储锂性能,但其可逆容量及循环稳定性有待进一步提升。为了深入研究不同钒取代的Keggin型杂多酸在锂硫电池中的作用规律,将所制备出的具有三明治结构的POMs/ZIF/POMs复合材料用作改性隔膜材料后,显著提高了锂硫电池的电化学性能。在上述Keggin型杂多酸中,PW10V2不论是作为正极宿主材料还是改性隔膜材料均表现出优异的电化学性能。结论本工作选择ZIF衍生的碳材料和还原氧化石墨烯作为基体材料,通过强静电作用实现Keggin型杂多酸的均匀牢固负载。该实验方案具有普适性,对设计合成基于多酸的杂化材料具有一定的指导意义,其对锂硫电池性能的提升拓展了Keggin型杂多酸在电化学储能领域中的应用,并且为其它应用领域如催化、超级电容器以及传感器等提供一定的理论支撑。