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MXene（Ti3C2Tx）是目前发展极其迅速的一种新型二维材料,已在电化学储能、电磁屏蔽、水处理、催化以及光热转换等领域得到了广泛的应用,并且更多关于MXene的未知领域正在开发中。然而,MXene在构建宏观可用的组装体时,其片层结构会面临二维材料无法避免的重新自堆叠问题,这会造成MXene可利用的活性位点和表面积严重丧失,进而导致各类性能受限。通过将MXene构筑形成三维结构是有效暴露其更多表面积和抑制片层自堆叠的有效方法,从而能提高离子传质效率和使材料轻量化。但是,集轻质、高导电与柔韧性为一体的三维MXene宏观组装体的加工依然是一个非常大的挑战。本论文的主要目的就是基于二维材料MXene,开发一系列简单的工艺可控构筑出具有三维丰富多孔结构的MXene,进而激发MXene展现出高的电化学电容和电磁屏蔽性能。通过单价金属离子诱导MXene纳米片微凝胶化,再利用冷冻铸造与真空辅助过滤相结合的方式构筑出一种三维蜂窝孔MXene薄膜。蜂窝孔结构的引入大幅度地降低了材料的密度,可减小至0.23 g/cm3。同时,即使孔隙的引入导致薄膜力学性能与电导率有小幅度的降低,但其拉伸强度依然可达14 MPa,可与纯MXene薄膜相媲美;电导率也可达255 S/cm,高于目前已经报道过的几种MXene泡沫。此外,三维连续互通的多孔结构提供了大量的活性位点并且有利于电磁波的衰减,从而使这种薄膜显示出超高的比电容（460 F/g）、高速的电容储存特性以及优异的电磁屏蔽性能,其绝对屏蔽效能SSE/t值可高达127083 d B cm2/g。为了进一步促进MXene的实际应用,以市售的亲水性三聚氰胺海绵作为骨架结构,然后将高浓度的MXene分散液浸渍于三聚氰胺海绵上用于构建MXene/三聚氰胺海绵复合泡沫。本论文特采用冷冻干燥工艺去除MXene/三聚氰胺海绵中的水分,冷冻干燥工艺能促进诱导MXene纳米片以三维网络状的形式搭接在海绵骨架表面和三维空间中,因此这种复合泡沫电导率可高达121 S/m,进而在X波段展现出高达70 d B的电磁屏蔽效能,SSE/t值也高达101449 d B·cm2/g。同时展现出优异焦耳加热性能,在8 V电压,可瞬间达到280℃,并保持稳定。另外,这种复合泡沫的热传导和散热性能也极其优异,进而能有效解决商用电磁屏蔽材料连续暴露在电磁波中而产生的过热问题。