水系铝离子电池因其安全性能良好、电解液制作简单无毒、导电率高和环境友好而成为目前的研究热点。本论文以三氧化钼为主要研究对象,探索了其在水系铝离子电池中的电化学性能,并通过结构调控对其电化学储铝性能进行优化,主要内容包括:1.MoO₃纳米带。以钼粉为原材料,H₂O₂为氧化剂,通过高温水热,得到MoO₃纳米带。在1 mol L^-1 AlCl₃中测试MoO₃纳米带的电化学性能,可知其CV曲线有三对明显的氧化还原峰,证明在充放电过程中,存在Al³⁺的嵌入和脱出,其可以作为水系铝离子电池负极材料。在电流密度为1 A g^-1时,循环5000次后,能够保持49.2 mA h g^-1的可逆比容量。在5 A g^-1的电流密度下,循环20000次后,MoO₃//rGO全电池可保持65.6mA h g^-1的可逆比容量（以MoO₃纳米带活性物质的量计算）。2.MoO_3-x纳米带。以乙醇作为还原剂,通过高温水热,制备含氧空位MoO_3-x纳米带。氧空位的存在,增大离子扩散通道和导电率,有效改善储铝性能。通过调节还原温度,可以获得不同含量的氧空位。经过对比优化,110 ^oC合成的含氧空位MoO_3-x-110纳米带表现出最优的储铝性能。在电流密度为1 A g^-1时,循环5000次后,能够保持88.6mA h g^-1的可逆比容量。当电流密度为5 A g^-1时,循环20000次后,MoO_3-x-110//rGO全电池可保持144.5 mA h g^-1的可逆比容量,远大于MoO₃//rGO全电池的可逆比容量65.6mA h g^-1。3.MoO₃@PPy复合纳米带。以过硫酸铵作为引发剂,通过冰水浴,制备均匀PPy层包覆MoO₃纳米带的复合物。PPy层有效稳定了纳米带的结构,明显改善MoO₃纳米带循环性能。通过调节吡咯单体的含量,可以控制PPy层的厚度。经过对比优化,MoO₃@PPy-0.05复合纳米带表现出最优的储铝性能。在10 A g^-1的电流密度下,MoO₃@PPy-0.05复合纳米带表现了135.1 mA h g^-1的初始比容量,循环2000次,容量保持率为65.5%,远大于MoO₃纳米带的容量保持率17.3%。在5 A g^-1的电流密度下,循环15000圈后,MoO₃@PPy-0.05//rGO全电池的容量保持率为72.4%,远大于MoO₃//rGO全电池的容量保持率58.4%。