超级电容器作为一种介于电池与传统电容器之间的新型储能器件,不仅具有高的功率密度、较高的能量密度以及良好的循环寿命等特点,而且还可以利用其对溶液中离子的吸附,实现废水净化、海水脱盐等应用。本文以碳纳米管为研究对象,分别通过在碳纳米管表面负载金属硫化物和改变碳纳米管微观组织形态两种方式,来提高比容量,促进其在储能和电容去离子领域的应用。NiCo₂S₄具有较高的比能量,但导电性差。本文采用牺牲模板法,以SiO₂@CNTs为基体,对该基体进行热处理工艺后,采用两步水热反应工艺制备了一种高性能超级电容器电极材料NiCo₂S₄@CNTs,具有良好的倍率性能。利用扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,X射线衍射（XRD）,拉曼光谱（Raman）,X射线光电子能谱（XPS）和氮气吸附解吸等分析方法对复合材料的形貌和结构进行了表征。研究结果表明,SiO₂@CNTs的热处理温度是影响NiCo₂S₄@CNTs微观形貌和超电容性能的关键因素。当热处理温度为800℃时,制备的产物NiCo₂S₄@CNTs具有良好的电化学性能,在1 A·g^-1电流密度下,电容值可达1947.5 F·g^-1;即使在大电流密度(5 A·g^-1)下,电容值也能保留87%(相比于1 A·g^-1的电流密度);此外,在1 A·g^-1的电流密度下循环2000圈,容量保持率为75%。碳纳米管具有优异的电子传导性和出色的化学/物理稳定性,是一种极具潜力的电容去离子（CDI）电极材料。本文利用浮动裂解化学气相沉积法制备出柔性自支撑碳纳米薄膜,通过控制前驱体溶液中吡咯的含量,调控碳纳米管微观形貌以满足电容去离子性能的要求。当吡咯的引入量为2 wt.%时,具有丰富孔结构的碳纳米管薄膜的比表面积可达198 m²·g^-1,其双电层超级电容器比容量是纯碳纳米管膜的两倍;在NaCl溶液中的电吸附容量为11.39 mg·g^-1,显示出良好的CDI性能。