比电容和电压窗口是影响超级电容器能量密度的关键因素。活性炭基非对称超级电容器相比于一般的三电极体系具有更大的电压窗口和更好的循环稳定性。但是,其功率密度和能量密度仍不能满足人类生产生活的需求。近年来,以具有较高比电容的金属有机框架材料（MOFs）为正极材料的非对称超级电容器引起了人们极大的关注,显示出良好的应用前景。本论文设计合成四种新型的纳米多孔金属有机框架材料,并将其组装为具有较大窗口、较高能量密度的MOFs//ACS（活性炭纳米片）基水系不对称超级电容器。这些材料不仅具有合成步骤简单、成本低廉的特点,而且具有高的比电容和良好的循环稳定性。本文的四部分研究内容如下:（1）利用简单的溶剂热法,以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和尿素（Urea）作为结构调节剂和额外的碳源和氮源,以咪唑（IM）和2-甲基苯并咪唑（2-mbIM）,硝酸镍,硝酸钴为原料,合成了一种新型的ZIF材料NPZ,然后经过直接高温碳化合成了一种双金属多孔碳材料NPCZ-3。该材料在1.0 A·g^-1的电流密度下,最高比电容为1059 F·g^-1。当电流密度增加至5.0 A·g^-1时,比电容保持率为94%。以其为正极材料,0.1 M Na₂SO₄为中性电解液,组装的NPCZ-3//ACS不对称超级电容器,电压窗口为0¹.6 V,能量密度为20.35 Wh·kg^-1时,功率密度达到400W·kg^-1,而且经过10000圈充放电循环后比电容仍维持在初始值的91.67%。（2）合成了2-甲基苯并咪唑和均苯四甲酸酐（PMDA）与钴的双配体单金属配合物Co-PZM,镍钴双配体双金属配合物PZM及均苯四甲酸镍钴单配体双金属配合物PM。用X-射线单晶衍射测定了Co-PZM的晶体结构。制备的PZM和PM均表现出良好的电化学性能,1.0 A·g^-1电流密度下,比电容分别达到2200 F·g^-1和2800 F·g^-1。最后,电化学性能更好的PM作为正极材料,活性炭为负极材料,1 M KOH为电解液,组装了一种电化学性能优异的PM//ACS不对称超级电容器,电压窗口为0¹.4 V。能量密度在86.7 Wh·kg^-1时,功率密度为700 W·kg^-1,经过5000圈循环后比电容仍可维持在初始值的87.5%,表现出优异的电化学性能,具有良好的市场开发潜力。（3）通过将ZIF-67上的咪唑用1,2,5,8-四羟基蒽醌（THAQ）取代,合成了一种新型的荚蒾花结构的1,2,5,8-四羟基蒽醌类沸石框架材料TZM。该材料在3 M KOH电解液中比电容为2030 F·g^-1(1.0 A·g^-1)。5.0 A·g^-1时,比电容保持率为82%。以1 M KOH为电解液组装的TZM//ACS不对称超级电容器,电压窗口为0¹.5 V,能量密度在47 Wh·kg^-1时,功率密度为750 W·kg^-1,经过2000圈循环后比电容仍可维持在初始值的83%。最后以PVA-KOH凝胶作为固态电解液和隔膜,成功组装了一种全固态不对称超级电容器器件。（4）采用简单的溶剂热法,以含氮量丰富的二苯氨基脲作为配体制备了一种纳米花状片层结构的新型金属有机框架化合物NFM,在1.0 A·g^-1的电流密度下,最高比电容为1829.3 F·g^-1,电流密度增大5倍时,比电容保持率达到79.5%。以其作为正极材料,1 M KOH为电解液,组装的NFM//ACS不对称超级电容器,电压窗口为0¹.5 V,能量密度在47.9 Wh·kg^-1时,功率密度可达750 W·kg^-1显示出良好的电化学性能。