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超级电容器是一类先进的电化学能量存储设备,它具有较长的使用寿命,较快的充放电速率,较高的能量密度,功率密度高和比电容较大等优异特点,被当作最有前途的储能设备之一。MoS2纳米片具有类石墨烯的二维层状结构,是一种有潜力的超级电容器电极材料。MoS2纳米片在溶液中容易聚集,导致材料的有效比表面积变小。2H-MoS2(半导体相)和1T-MoS2(金属相)是二种常见的MoS2晶体结构形式,其中1T-MoS2纳米片具有优良的亲水性表面和导电性,2H-MoS2纳米片结构比较稳定。制备性能优异和结构稳定的MoS2纳米片是超级电容器应用的前提。本文旨在可控制备MoS2纳米片,利用水热法在二氧化钛纳米管阵列表面制备1T-MoS2(1T-MoS2@TiO2/Ti)和采用氧化石墨烯纳米片为模板生长2H-MoS2(2H-MoS2@RGO),研究两种复合材料的电化学性能。研究内容如下:(1)1T-MoS2纳米片在二氧化钛纳米管阵列中的“限域”生长。采用电化学阳极氧化法制备二氧化钛纳米管阵列。采用简单的水热法,在二氧化钛纳米管阵列(TiO2/Ti)之间“限域”生长1T-MoS2纳米片,得到1T-MoS2@TiO2/Ti纳米复合材料。采用FESEM、TEM、EDX、XRD、XPS、Ramam和接触角等技术表征了1T-MoS2@TiO2/Ti的形貌和结构,研究形貌形成的机理。1T-MoS2@TiO2/Ti电极在电流密度为0.2 A g-1时可以提供429 F g-1的比电容,并具有优异的循环稳定性(10,000次循环后电容保持率约为97%)。当电流密度为0.2 A g-1时,1T-MoS2@TiO2/Ti电极的能量密度可达到48.2 Wh kg-1。(2)以GO为模板来实现可控制备MoS2纳米片。采用改良的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以GO为模板采用简单的水热法制备2H-MoS2纳米片,得到2H-MoS2@RGO纳米复合材料。采用FESEM、XRD和XPS等技术表征2H-MoS2@RGO的形貌和结构,研究形貌形成的机理。在电流密度为0.5 mA cm-2时,2H-MoS2@RGO电极可以提供高达2148 mF cm-2的面积比电容,5000次循环以后电容保持率约为93%,表现出了优异的电容性能、循环稳定性和倍率性能。本论文利用简单的水热法可控制备1T-MoS2@TiO2/Ti和2H-MoS2@RGO电极材料,改善了电极材料的电子传导性、表面亲水性,解决了二维层状材料的聚集现象从而提高了电极结构的稳定性,进一步加快了离子和电子在电极和电解液中的转移速度,从而改善了电极的电化学性能。这种可控的材料制备方法,为我们以后设计电极材料改善电化学性能提供了一种新的思路。