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近年来,超级电容器作为一种新型的储能装置,因其比功率高,比容量大,循环性能好,低成本维护以及经济环保等优点,成为新型化学能源研究中的热点之一。开发具有高功率密度与高能量密度的超级电容器材料是电容器研究的主要方向。在各种电极材料中,过渡金属氧化物由于它们是在电极与电解质界面之间发生快速可逆的法拉第氧化还原反应,具有超高的比容量而成为研究的热点。早期使用的贵金属氧化物(如氧化钌)是一种非常优异的赝电容电极材料,但由于其昂贵价格,很难得到广泛的应用,因此寻求具有优异电化学性能的贱金属氧化物具有重要的研究意义。本论文中通过简单的方法,包括水热法与溶剂热法,制备了钼酸铋(Bi3.63Mo0.36O6.55,Bi2MoO6)、钨酸铋(Bi3.84W0.16O6.24,Bi2WO6)、氧氯化铋(BiOCl)这几种Bi基过渡金属含氧酸盐及其复合材料,并采用X-射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM),光电子能谱(XPS),拉曼光谱(Raman)等表征手段对材料的结构、形貌以及元素组成进行了分析。此外,利用电化学测试,包括循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)以及电化学阻抗(EIS)等,研究了材料的电化学性能。主要工作如下:(1)赝电容电极材料的电化学性能影响因素有很多,其中一个就是电极材料内部的微观结构。本章节通过简单的溶剂热法,通过调节乙醇与乙二醇溶剂的比例,制备出均匀的γ-Bi2Mo06纳米卷。卷状结构相对于其他溶剂比例条件下制备的片状结构具有更好的电导率,能够更有效地促进电极材料与电解质之间电荷传递,从而能够提升材料的电化学性能。在1Ag-1的电流密度下,γ-Bi2Mo06纳米卷的比电容能够达到317Fg-1,并且在3000次循环以后,电容保持率超过了 80%,表现了良好的循环稳定性。(2)Mo03是一种廉价环保的过渡金属氧化物,最近有许多关于Mo03作为赝电容电极材料的报道,钼酸铋(Bi3.63Mo0.36O6.55,Bi2Mo06)的结构可以用Bi2O3·nMoO3通式来表达,其中既具有MoO3又具有Bi203,本章通过简单的水热法,调节溶液的pH值制备 了三种 Bi3.64Mo0.36O6.55,Bi2Mo06 与 Bi3.64Mo0.36O6.55/Bi2MoO6 纳米材料。电化学测试表明Bi3.64Mo0.36O6.55具有最佳的电化学性能,在1Ag-1的电流密度下,能够达到998 F g-1,并且在5000次循环以后能够保持80%的电容量,要明显高于Bi2Mo06,这是因为Bi3.64Mo0.36O6.55 比 Bi2MoO6 具有更高的 Bi 含量。(3)随着纳米技术的发展,单一的纳米材料在某一特定性能上已经无法满足大家对它的需求,因此复合纳米材料开始进入大家的视线,钨酸铋与钼酸铋具有相同的结构与性能,且有文献报道钨酸铋作为赝电容电极材料,因此选用钨酸铋与钼酸铋进行复合。本章通过简单的水热法,在上一章的反应条件下,加入钨酸钠作为钨源,调节pH=11-13时合成了 Bi3.64Mo0.3606.55/Bi3.84W0.1606.24 复合材料,pH=3-5 时合成了 Bi2MoO6/BiWO6纳米材料。通过电化学测试发现它们比单一的Bi3.64Mo0.36O6.55与Bi2MoO6具有更好的电化学性能。Bi3.64Mo0.36O6.55/Bi3.84W0.1606.24 在 1Ag-1 的电流密度下,能够达到1056 Fg-1,并且在3000次循环以后能够保持80%的电容量;Bi2MoO6/BiW06在1Ag-1的电流密度下,能够达到699 F g-1,并且在3000次循环以后也能够保持80%的电容量。(4)水相条件下制备的钼酸铋复合材料能够有效提升其电化学性能,醇相条件下也同样能制备钼酸铋复合材料来提升其电化学性能。BiOCl独特的层状结构和强的内部电子磁场,能够使光生电子与空穴之间有效快速地分离,是一个良好的载流子分离的载体,因此这里考虑将BiOCl与钼酸铋结合制备复合纳米材料。本章中发现在溶剂热法制备γ-Bi2Mo06的过程中,只要在溶剂中加入二氯甲烷(CH2C12),就能将其作为C1-源一步法合成Bi2MoO6/BiOCl异质结复合材料,电化学测试也表明了复合以后材料的电化学性能大大增加,在1Ag-1的电流密度下,能够达到651 F g-1,是单一的γ-Bi2Mo06的两倍,并且由于其特殊的生长机理,使得材料具有很好的电化学稳定性,在5000次循环以后能够保持80%的电容量。