综述：钒/钼氧化物（硫化物）及其石墨烯基纳米复合材料在能源应用中的制备新趋势

这篇综述系统探讨了钒（V）、钼（Mo）基氧化物/硫化物（如VO2、VS2、MoS2、MoO3）及其石墨烯纳米复合材料在电化学储能（EES）和太阳能转换中的前沿进展，重点分析了水热合成、化学气相沉积（CVD）等制备技术对材料导电性、电荷存储容量及催化性能的优化作用，为下一代高能量密度电池（LIBs、SIBs）和高效太阳能电池（DSSCs）提供了创新设计思路。

　　

Abstract

能源存储与转换技术近年来取得显著突破，其中钒、钼基纳米材料因其独特的电化学和晶体结构成为研究热点。钒氧化物（如VO₂）的金属-绝缘体相变特性、钼硫化物（MoS₂）的层状结构及其与石墨烯的复合设计，显著提升了锂/钠离子电池（LIBs/SIBs）的容量和循环稳定性。此外，这类材料在染料敏化太阳能电池（DSSCs）中作为对电极（CEs）展现出高效催化活性，其光电转换效率（PCE）可达23.83%。

Introduction

全球能源需求预计2050年达30太瓦，亟需开发可再生技术。钒/钼化合物凭借多氧化态（+2至+6）和丰富晶体构型，成为电池和超级电容器（SCs）的理想电极材料。例如，VO₂/rGO复合材料在光充电锌离子电池（ZIBs）中实现双重功能储能与光驱动充电；而MoO_x纳米线因其量子限域效应，在电子器件中潜力巨大。

Synthesis and Fabrication Techniques

水热法和CVD是制备石墨烯-TMDs（如VS₂/MoS₂）杂化材料的关键技术。前者可调控纳米结构形貌（如纳米花、纳米管），后者则实现原子级精准薄膜沉积。例如，Mo_0.5V_0.5O₂纳米颗粒通过连续水热合成（CHFS）获得560 mAh g^-1的高比容量，其中90%电荷存储源于赝电容贡献。

Applications for Solar Cells and Batteries

在太阳能领域，MoO_x空穴传输层通过抑制氧扩散实现23.83%的PCE；而VS₄/RGO/CNT三元复合材料作为负极材料，其三维导电网络加速了离子传输。电池方面，MoS₂/石墨烯杂化负极的锂存储容量达340 mAh g^-1，且循环寿命延长200%。

Future Perspective

未来研究需聚焦绿色规模化制备工艺，结合计算材料学预测材料性能。例如，调控VO₂(M)相变温度可优化热致变色智能窗的能效，而MoS₂边缘位点工程将进一步提升催化产氢效率。

Conclusions

钒/钼-石墨烯复合材料通过结构设计与界面工程，在能量存储与转换领域展现出“材料基因”特性。然而，水热法的批次差异性和CVD的高成本仍是产业化瓶颈，亟待开发新型低温合成策略。