石墨烯-聚苯胺-磷钨酸复合材料

磷钨酸盐（H₃PW₁₂O₄₀）是杂多酸多金属氧簇的一种，磷钨酸盐作为杂多酸分子簇中研究较为深入的正极活性物质，由于其可逆的多电子氧化还原反应使得其具有能够达到260Ah/kg高的比容量以及快速充放电的优异性能，其容量超出了已经商业化的普通的 Li₂CoO₂锂离子电池的150Ah/kg。

磷钨酸盐具有优异的电化学性质：可逆得失一个或者多个电子而保持结构不变。正因为杂多酸具有这样的电子转移形式，使得聚三维石墨烯包裹聚苯胺-磷钨酸微球复合材料作为电池正极材料的活性物质具有优良的充放电性能。然而，锂离子嵌入和脱出杂多酸的微晶结构以及杂多酸不光滑的电子传递通道，所以导致纯杂多酸的导电性性能较差，近乎绝缘体。

为了解决上述问题，研究人员设计出一种石墨烯-聚苯胺-磷钨酸复合材料，复合材料是通过将聚苯胺和磷钨酸自组装成微球后负载到三维石墨烯上构成，其包括如下步骤：

1、将一定量的磷钨酸溶解在水跟浓硫酸的混合溶液中，加入聚苯胺搅拌一段时间，冰浴下静置，离心干燥，得到聚苯胺-钨酸微球；

2）将聚苯胺/磷钨酸微球超声分散于少量水中制成水溶液，再将其加入到氧化石墨烯 水溶液中，搅拌均匀后进行水热反应，反应结束后冷却至室温，取出固体团聚物，冷冻干燥，得到所述的三维石墨烯-苯胺-钨酸复合材料。这种合成材料可作为锂离子电池正极材料的应用。

研究表明，三维石墨烯-聚苯胺-磷钨酸复合材料不仅解决了微晶结构锂离子嵌入脱出困难的问题，还大幅度增加了其导电性，并且具有较好循环可逆性和稳定性，将其用于锂离子电池的正极材料，可提高杂多酸分子簇电池的导电性。

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