近年来,随着科技的飞速发展、移动电子的广泛应用,大量的研究致力于电能的储存。超级电容器（SCs）是一种介于传统电容器和电池之间的新型电化学电容器,具有功率密度高、循环寿命长、工作温度范围宽、维修成本低和绿色无污染等优势。其中电极材料对超级电容器性能的影响至关重要,特别是负极材料,因此,研究高容量、长寿命的SCs负极材料仍然是一个很大的挑战。铋（Bi）金属由于其高可逆氧化还原反应、广泛的负电位工作窗口以及廉价环保的特性等,正逐渐成为水系电解质储能设备中极具吸引力的负极材料。金属有机框架材料（Metal-organic frameworks,MOFs）是一种具有结构多样性和功能多样性的有机-无机杂化材料,被广泛应用于各种电极材料。同时,MOFs作为牺牲模板的衍生材料既可以保留MOFs材料的结构特点又兼有无机物的特性,被认为是获得具有高可逆能力和高循环性能的优良电极材料的有效途径。所以本论文致力于研究铋基MOF（Bi-MOF）及其衍生物应用于SCs的负极性能。内容主要包括以下几个部分:高氧化态的三价Bi3+使Bi-MOF具有高的结构稳定性,特别是具有孔结构的Bi-MOF应用的范围更为广泛。我们通过简单溶剂热法使用硝酸铋和均苯三甲酸在甲醇溶液中成功制备六棱柱形的CAU-17。得到的CAU-17具有大的比表面积和微孔结构,将其作为SCs的负极材料测试电化学性能。在电流密度为0.5 A g-1下比容量为381 C g-1,揭示了CAU-17具有良好的电化学储能特性。Bi-MOF有望成为SCs负极的候选材料之一。硫化铋（Bi2S3）作为一种新型的SCs负极材料,以其独特的层状结构、多样的形态、快速的氧化还原性能和良好的环境友好性倍受关注。然而,设计和制造分层空心结构的Bi2S3电极材料仍然是一个巨大的挑战。我们通过CAU-17为自牺牲模板策略,制备一种独特的分层中空Bi2S3的SCs负极材料。制备的Bi2S3纳米棒堆叠而成的中空微米管具有较大的比表面积(54.3 m2 g-1)和超高的比容量(532 C g-1在电流密度为1 A g-1)。此外,采用层状双氢氧化物（Co Ni-LDH）为正极的混合超级电容器（HSC）装置,在功率密度为806.5 Wh kg-1时,其能量密度为27.8 Wh kg-1。因此,这项工作可以为多孔Bi2S3的成功设计提供指导,以探索高性能负极材料和能源相关的应用。MOFs作为牺牲模板衍生的纳米碳或金属化合物/复合材料被认为是优良的电极材料,因为其具有高的可逆能力和高的循环性能。特别是直接形成碳掺杂复合材料可以提高导电性能和稳定性,保证电子的快速传递。在此,我们使用CAU-17作为模板和前驱体通过简单的一步热处理制备得到Bi2O3@C微米棒。得益于CAU-17热解的碳包覆层,可以增加电导率,缓解放电过程中的体积坍塌。获得的Bi2O3@C复合材料作为SCs的负极,具有超高的比容量(1378 C g-1,0.5 A g-1)和良好的循环稳定性（4000圈循环后仍有93%的保留率）。此外,采用层状双氢氧化物（Co Ni-LDH）作为正极组装的不对称超级电容器（ASC）装置,在功率密度为807W kg-1下,达到了49 Wh kg-1的高能量密度。综上所述,本文致力于调控合成新型的Bi-MOF材料,并寻求最佳转化方法将MOF转化为硫化物/金属氧碳复合物,使其作为负电极材料,从而提高材料的电化学性能。