氢能是一种绿色、可再生的清洁能源,具有能量密度高且燃烧产物无污染等优点,因此氢能是理想的化石燃料替代品。其中,电催化分解水制氢是实现大规模制氢的一种可行途径。另外,超级电容器作为一种新型储能装置,具有功率密度高、循环寿命长、对环境友好、安全性高等优点。其中,电极材料是决定电催化分解水制氢效率以及构建高性能超级电容器的关键。传统的高性能电极材料主要是贵金属或贵金属复合材料,但由于贵金属稀有的产量和高昂的价格,限制了其发展和应用。因此,设计制备新型高性能的非贵金属电极材料是能源领域迫切需要解决的关键问题之一。多酸是一类基于过渡元素的纳米尺度多核分子簇,具有结构多样性和可修饰性,能够经历多电子转移依然保持稳定结构,在电化学领域被广泛应用。通过将多酸与金属离子及有机配体杂化可设计、制备组成丰富、结构多样的配位聚合物,实现在分子甚至在原子级别上对金属种类和数目的设计和调控。将多酸配位聚合物作为前驱体,辅以原位自组装-热转化技术,可以制备具有优异电化学性质的复合材料。据此,本文基于多酸设计、制备了六种结构未见报道的多酸基配位聚合物,并将其作为前驱体,辅以原位自组装-热转化技术或直接与石墨烯复合构筑了六种复合材料,研究其电催化析氢与超级电容器性能,具体研究内容如下:1. 以Keggin结构硅钼酸,金属盐醋酸钴和硝酸镍,有机配体Htrz为原料,通过简单可行的一锅水热合成方法,设计合成了两例新的晶态硅钼酸基金属有机聚合物:（trz=1,2,4-三氮唑=C₂H₂N₃）晶态硅钼酸基金属有机聚合物1～2是晶体学同构的,通过双核金属簇与多酸阴离子之间的氢键作用形成3D超分子结构。将其作为“预组装平台”在硫脲作用下设计制备了纳米花状的双金属硫化物Co S₂-Mo S₂和Ni₃S₂-Mo S₂。电催化析氢实验结果显示,在0.5 M H₂SO₄电解液中,当电流密度为10 m A·cm^-2时,50%Co S₂-Mo S₂和50%Ni₃S₂-Mo S₂复合材料呈现了较低的电催化析氢过电位（分别为222和224 m V）,较小的Tafel斜率(64.2和65.7 m V·dec^-1)。2. 以多酸前驱体二氧化锗、钼酸钠,金属盐硝酸镍,有机配体Htrz为原料,通过一锅水热自组装的方法,设计合成一例新的晶态锗钼酸基金属有机聚合物:（trz=1,2,4-三氮唑=C₂H₂N₃）晶态锗钼酸基金属有机聚合物3在双核金属镍簇与多酸阴离子间的氢键作用下形成3D超分子结构,并和氧化型石墨烯混合在硫脲作用下制备了Ni₃S₂-Mo S₂-r GO-200-24-2（简称Ni-Mo-S-r GO-200-24-2）复合材料。在1.0 M KOH电解液中展现出超低的起始电位（～15 m V）、过电位(在电流密度为10 m A·cm^-2时～118m V vs RHE)以及优异的稳定性。3. 以多酸前驱体二氧化锗、钼酸钠,金属盐醋酸钴,有机配体Htrz为原料,通过一锅水热自组装方法,设计合成了一例新的晶态锗钼酸基金属有机聚合物:（trz=1,2,4-三氮唑=C₂H₂N₃）晶态锗钼酸基金属有机聚合物4在双核金属钴簇与多酸阴离子之间的氢键作用形成3D超分子结构,并将其作为“预组装平台”首次在无粘结剂的条件下在碳布上原位生长具有多界面且高度分散的Co S₂-Mo S₂纳米阵列,并直接用作电极在宽p H范围内高效电催化分解水析氢。Co S₂-Mo S₂-CC-30h复合材料展现出优异的电催化析氢性能(在电流密度为10 m A·cm^-2的0.5 M H₂SO₄和1.0 M KOH电解液中的过电位分别为65 m V和87 m V vs RHE)和优异的稳定性。4. 以Keggin结构硅钼酸和硅钨酸,金属盐硝酸银,有机配体Htrz为原料,通过一锅水热合成方法,设计合成了两例新颖的晶态多酸基金属[6]杯芳烃框架:（trz=1,2,4-三氮唑=C₂H₂N₃）晶态多酸基金属[6]杯芳烃框架5和6是晶体学同构的,呈现了一维Ag-POM链插入到二维金属[6]杯芳烃框架的杯状空腔中,形成了POM基夹心型的金属[6]杯芳烃三维框架结构。并将POM基夹心型的金属[6]杯芳烃与氧化石墨烯（GO）通过超声的方法复合形成5-n%GO复合材料。超级电容器和电催化分解水析氢实验结果显示,5-15%GO在0.5 M H₂SO₄电解液中展现出优异的比电容(在电流密度为0.5 A g^-1时,比电容为230.2 F g^-1)和显著的循环稳定性（循环充放电1000次后的电容保持率为92.7%）,且在10 m A·cm^-2处表现出较低的过电位（212 m V）和较小的Tafel斜率(79.1 m V·dec^-1)。