石墨烯-聚苯胺-磷鎢酸複合材料

磷鎢酸鹽（H₃PW₁₂O₄₀）是雜多酸多金屬氧簇的一種，磷鎢酸鹽作為雜多酸分子簇中研究較為深入的正極活性物質，由於其可逆的多電子氧化還原反應使得其具有能夠達到260Ah/kg高的比容量以及快速充放電的優異性能，其容量超出了已經商業化的普通的 Li₂CoO₂鋰離子電池的150Ah/kg。

磷鎢酸鹽具有優異的電化學性質：可逆得失一個或者多個電子而保持結構不變。正因為雜多酸具有這樣的電子轉移形式，使得聚三維石墨烯包裹聚苯胺-磷鎢酸微球複合材料作為電池正極材料的活性物質具有優良的充放電性能。然而，鋰離子嵌入和脫出雜多酸的微晶結構以及雜多酸不光滑的電子傳遞通道，所以導致純雜多酸的導電性性能較差，近乎絕緣體。

為了解決上述問題，研究人員設計出一種石墨烯-聚苯胺-磷鎢酸複合材料，複合材料是通過將聚苯胺和磷鎢酸自組裝成微球後負載到三維石墨烯上構成，其包括如下步驟：

1、將一定量的磷鎢酸溶解在水跟濃硫酸的混合溶液中，加入聚苯胺攪拌一段時間，冰浴下靜置，離心乾燥，得到聚苯胺-鎢酸微球；

2）將聚苯胺/磷鎢酸微球超聲分散于少量水中製成水溶液，再將其加入到氧化石墨烯 水溶液中，攪拌均勻後進行水熱反應，反應結束後冷卻至室溫，取出固體團聚物，冷凍乾燥，得到所述的三維石墨烯-苯胺-鎢酸複合材料。這種合成材料可作為鋰離子電池正極材料的應用。

研究表明，三維石墨烯-聚苯胺-磷鎢酸複合材料不僅解決了微晶結構鋰離子嵌入脫出困難的問題，還大幅度增加了其導電性，並且具有較好迴圈可逆性和穩定性，將其用於鋰離子電池的正極材料，可提高雜多酸分子簇電池的導電性。

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