近年来,随着环境的破坏和化石燃料的减少,人民迫切需要寻找绿色环保的能源存储装置。超级电容器因其强大的功率密度,优异的循环性能成为了不能缺少的储能器件之一。二维层状材料Mxenes因为其特殊的结构,从而使其有优异的物理以及化学性能。Ti₃C₂作为其中一种研究最为广泛的材料之一,是非常有潜力的超级电容器电极材料。由于Ti₃C₂比容量低,易堆叠,易氧化,本论文采用将Ti₃C₂与不同形貌的过渡金属硫化物（NiCo₂S₄）和导电聚合物（PANI）进行复合的方法来解决上述所提及到的问题,工作内容包括以下4方面:（1）用风琴状的Ti₃C₂作为基体,把NiCl₂·6H₂O作为镍原,把CoCl₂·6H₂O作为钴原,采用水热的方法成功制备颗粒状NiCo₂S₄负载到Ti₃C₂的表面和层间的Ti₃C₂@PDA/NiCo₂S₄纳米复合材料,并将其应用于超级电容器电极中,结果表明,Ti₃C₂@PDA/NiCo₂S₄复合材料在扫描速率为2 mV·s^-1时,质量比容量为495 F·g^-1,与单纯Ti₃C₂相比增加了10倍。而且,经过3000次的充放电循环测试后,Ti₃C₂@PDA/NiCo₂S₄的容量保持率是81.16%。性能提高的原因主要是NiCo₂S₄的限域生长以及Ti₃C₂和NiCo₂S₄两者之间的协同作用。（2）为了进一步的提升Ti₃C₂的电化学性能,以单片层的Ti₃C₂为基体,在Ti₃C₂的表面采用两步水热的方法成功合成了Ti₃C₂@PDA/NiCo₂S₄纳米片复合材料,并对其电化学性能提升的机理进行分析。测试结果显示,扫描速率是5 mV·s^-1时,Ti₃C₂@PDA/NiCo₂S₄比容量可以达到1697.93 F·g^-1,在电流密度为5 A·g^-1时,经过5000次循环后容量仍然可以达到76.67%,表明了Ti₃C₂@PDA/NiCo₂S₄纳米片复合材料具有杰出的循环稳定性。Ti₃C₂@PDA/NiCo₂S₄优异的电化学性能可以总结为以下几点原因:（a）Ti₃C₂作为一种杰出的导电基体,可以防止NiCo₂S₄的团聚,同时提高材料的导电性;（b）PDA的存在,可以防止在水热合成NiCo₂S₄过程中表面的氧化和结构的破坏,以及可以作为Ti₃C₂与NiCo₂S₄复合的一种桥梁,使接触的更紧密;（c）NiCo₂S₄作为一种双金属氧化物,利用其理论比容量高的优势,可以改善复合材料的比容量,从而提高其电化学性能。（3）为了成功制备出空心管NiCo₂S₄负载在单片层Ti₃C₂表面的Ti₃C₂@PDA/NiCo₂S₄复合材料,把单片层的Ti₃C₂当作基体材料,用六水合氯化镍和六水合氯化钴作为原料,采用两步水热方法制备得到。并对电化学测试结果进行分析得到结论:NiCo₂S₄空心管负载改性Ti₃C₂可以提供额外的电子传输途径,从而提高电子传输效率。在扫描速率为2 mV·s^-1时,Ti₃C₂@PDA/NiCo₂S₄电极的比容量达到1927 F·g^-1,相对于Ti₃C₂电极有很明显的提升。在电流密度是5 A·g^-1,在经过4000次的恒电流充放电测试,Ti₃C₂@PDA/NiCo₂S₄电极的容量保持率达到67.57%。（4）通过简单的电化学聚合的方法,以凤琴状Ti₃C₂作为载体,制备出N-Ti₃C₂/PANI复合材料,并将其应用于超级电容器。聚苯胺通过电化学聚合的方法均匀负载在Ti₃C₂ Mxenes层间与表面,有利于防止Ti₃C₂ Mxenes的致密堆叠,这有利于扩大离子扩散途径并提供更高的电化学活性。同时,两种不同储能机制的材料之间的协同作用可以将N-Ti₃C₂/PANI的电化学性能得到提高。当电化学聚合时间为420 s时,在扫描速率为5 mV·s^-1时比电容达到228 mF·cm^-2,并且具有优异的循环稳定性,在1 mA cm^-2的电流密度下循环1000次后容量为初始的85%。