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多酸化学发展至今,逐渐由基础研究延伸至与国民经济发展紧密相连的能源与环境领域,与我们的生活息息相关。由于Keggin型多酸阴离子具有对称性高、强酸性、可逆氧化还原性、结构稳定和可接受电子等优越的性能,且可以提高聚苯胺等导电聚合物的质子化和电化学性能,因此其在电化学方面的应用引起了广泛关注。我们知道H3PMo12O40多酸可以达到其超级还原态[PMo12O40]27-,得失传递24电子,具有较大的理论容量。但是此Keggin型多酸易团聚和易溶解,即将其用作电池和电容器等的电极材料时易出现团聚和溶解现象,从而降低电池和电容器等的循环稳定性和速率稳定性。因此如何实现Keggin多酸在电池和电容器等中的广泛应用,是本课题研究的目的所在。大量研究表明,将多酸负载到一些刚性的碳材料(如碳纳米管和石墨烯)上,对多酸有限域的作用,从而有效的解决上述问题。所以本文利用导电聚合物聚苯胺作为连接体来将多酸负载到碳纳米管上,不仅解决了多酸易聚集的问题,还大大提高了其电化学性能。为了探索研究Keggin型多酸基复合材料的电化学性能,本文设计合成了一系列复合材料,并将其应用到锂离子电池和超级电容器中进行表征研究,研究内容包括以下两部分：1、在锂离子电池中的应用。首先通过π-π相互作用将多碳纳米管MWNTs和聚苯胺PANI结合在一起形成复合材料PANI/MWNTs,后通过静电相互作用将多酸阴离子[PMo12O40]加载到复合材料PANI/MWNTs上,成功的合成纳米复合材料PMo12/PANI/MWNTs.将该纳米复合材料PMo12/PANI/MWNTs用作锂离子电池的负极材料来研究其电化学性能,说明了该杂化材料不仅具有高的放电比容量；有好的循环稳定性且循环100圈后,电容保持率能达到100%；有好的速率稳定性。我们进一步研究了PMo12-nVn/PANI/MWNTs纳米复合材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能,得到其虽有高的放电比容量,但循环稳定性较差。所以我们研究得到了一种好的电化学性能的电极材料PMo12/PANI/MWNTs,对多酸基复合材料在能源方面的应用有促进作用。2、在超级电容器中的应用。同第一部分合成方法,成功的合成了纳米复合材料PMo12-nVn/PANI/MWNTs.将该纳米复合材料PMo12-nVn/PANI/MWNTs用作超级电容器的电极材料来研究其电化学性能,说明了该杂化材料不仅具有高的放电比容量；有好的循环稳定性；有好的速率稳定性。我们进一步研究了PMo12/PANI/MWNTs纳米复合材料作为超级电容器电极材料的电化学性能,得到其虽有高的放电比容量,但循环稳定性较差。因此我们研究得到了一种好的电化学性能的电极材料PMo12-nVn/PANI/MWNTs,在超级电容器方面具有很广泛的应用前景。