MXenes具有优异的物理化学性质,并且易于被改性,适当地控制其组分可以获得性能优良的二维层状纳米材料。Ti₃C₂是一种在MXenes家族中具有很大前景的电化学电极材料,但是其风琴状的片层积聚起来会引起其电化学性能损耗告急,致使其比电容有待进一步提升。针对上面Ti₃C₂作为超级电容器电极材料时存在的问题,本论文进行了一些研究工作,取得了以下成果。（1）为解决Ti₃C₂片层堆积的问题,并进一步提高Ti₃C₂的比表面积,采用低温搅拌法原位合成聚苯胺（PANI）和Ti₃C₂的复合材料（PANI-Ti₃C₂）。根据透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）测试结果可知,颗粒状的PANI纳米颗粒均匀负载在Ti₃C₂片层表面。电化学测试结果表明:在扫描速率2 mV s^-1下,PANI-Ti₃C₂纳米复合材料表现出最大的比容量164 F g^-1,相较于Ti₃C₂的131 F g^-1,提高了1.25倍;此外,在电流密度3 A g^-1下循环3000次后,PANI-Ti₃C₂的容量保有率为96%,表现出良好的循环稳定性。在PANI-Ti₃C₂纳米复合材料中,PANI纳米颗粒作为层间间距器起到防止Ti₃C₂片层堆积的作用,并且可以提供更大的比表面积和更多的活性位点,使PANI-Ti₃C₂的电化学性能显著提高。（2）为解决在电化学测试过程中PANI颗粒不可避免地从PANI-Ti₃C₂电极上剥落,并酿成复合材料的电化学稳定性能降低的缺点。本章采用简单的分别在有机酸草酸、酒石酸和柠檬酸水溶液中低温搅拌的方法,制备了O-PANI-Ti₃C₂,T-PANI-Ti₃C₂和C-PANI-Ti₃C₂复合材料,其中,各有机酸作为PANI和Ti₃C₂之间的桥梁参与了复合材料的合成过程。电化学测试结果表明:O-PANI-Ti₃C₂,T-PANI-Ti₃C₂和C-PANI-Ti₃C₂纳米复合材料均展现良好的循环稳定性,电流密度为3 A g^-1下循环6000次后,容量保有率分别为88.9%、74.9%和99.4%。O-PANI-Ti₃C₂在扫描速率为2 mV s^-1下比容量达到150.1 F g^-1,并且展现出高的速率性能。复合材料电化学性能的提高主要是因为有机酸提供了PANI和Ti₃C₂之间连接的桥梁,并且PANI提供了额外的赝电容。（3）为进一步提高材料的比表面积和导电性,采用油浴法通过对苯二胺的引入制备了氨基功能化的Ti₃C₂纳米棒NH₂-Ti₃C₂。根据扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和X射线衍射（XRD）测试结果可知,风琴状的Ti₃C₂经过氨基化处理后形成棒状的NH₂-Ti₃C₂纳米复合材料。电化学测试结果表明:NH₂-Ti₃C₂相较于Ti₃C₂具有更高的比容量(在扫描速率为2 mV s^-1时达到最大值170.1 F g^-1),提高的循环稳定性能以及良好的速率性能。由于NH₂-Ti₃C₂增大的比表面积,含N基团氨基提供了额外的赝电容并且使得NH₂-Ti₃C₂的导电性提高,使NH₂-Ti₃C₂具有优异的电化学性能。