由于日益严重的环境污染和能源枯竭等问题,人们开始逐渐关注高效、绿色、成本低廉的能量储存装置。在众多的能量储存装置中,超级电容器由于其高的功率密度,快速的充放电过程和良好的循环稳定性等特性,成为最有前景的能量储存装置之一。然而,若要获得高性能的超级电容器,需要构建具有优良电化学性能的电极材料。过渡金属化合物（氧化物、氢氧化物和硫化物等）是目前研究较多的电池型电极材料。其中,过渡金属硫化物由于硫较大的变形性而使其具有比氧化物、氢氧化物更小的能带隙和较高的导电性。此外,元素O,S和Se属于元素周期表中同一主族,具有相似的电化学性质。Se(1×10^-33 S m^-1)的电导率远高于S(1×10^-2828 S m^-1),这意味着相较于金属氧化物或硫化物,金属硒化物能够提供更快的离子/电子转移速率。因此,将过渡金属硒化物用作超级电容器的电极材料非常有望获得高性能的超级电容器。据此,本论文通过一步水热法合成了Ni_0.85Se纳米片阵列,并以此为前驱体,通过阳离子交换法进一步合成了三元（Ni,Co）_0.85Se纳米片阵列。对上述硒化物进行了表征和电化学性能研究。另外,以Ni_0.85Se纳米片阵列为正极材料成功组装了Ni_0.85Se//活性炭水相混合超级电容器,以生物质炭为负极材料,（Ni,Co）_0.85Se纳米片阵列为正极材料,分别组装了（Ni,Co）_0.85Se//生物质炭水相和全固态混合超级电容器,深入研究了这些混合装置的电化学储能特性及实际应用价值。具体研究内容如下:（1）Ni_0.85Se纳米片阵列的合成及其电化学性能以泡沫镍为基底,通过一步水热法成功合成了负载在泡沫镍上的硒化物(Ni_0.85Se)纳米片阵列。表征结果表明,所得到的Ni_0.85Se纳米片属于六方晶相,纳米片厚度约为15 nm。将Ni_0.85Se纳米片阵列直接用作电极材料,并测试其电化学性能,结果表明Ni_0.85Se纳米片阵列具有优良的电化学性能,包括:高的比电容(1 A g^-1时为3105 F g^-1,10 A g^-1时为1460 F g^-1),良好的循环稳定性（5000次循环后,电容保持率为90.1%）和理想的导电性。因此,Ni_0.85Se纳米片阵列是一种具有较高应用前景的电极材料。（2）（Ni,Co）_0.85Se纳米片阵列的设计与电化学性能以Ni_0.85Se纳米片阵列为前驱体,通过阳离子交换法成功制备了三元（Ni,Co）_0.85Se纳米片阵列。通过改变反应时间可以调控材料的形貌和化学组成。电化学测试表明,当Co/Ni比为0.5:0.5时,样品表现出最佳电化学性能,如:高的比电容(1 A g^-1时为3917 F g^-1,10 A g^-1时为2150 F g^-1),良好的循环稳定性（3000次循环后电容保持率为85.25%）和理想的导电性。这些优异的电化学性能可归因于三元硒化物固有的金属特性、钴和镍离子之间的协同效应、材料表面的超亲水特性以及独特的蜂窝状阵列结构。（3）Ni_0.85Se//活性炭水相混合超级电容器的储能特性研究将Ni_0.85Se纳米片阵列作为正极材料,活性炭作为负极材料,组装成了Ni_0.85Se//活性炭水相混合超级电容器。该混合设备表现出良好的储能特性,如:在功率密度为103.33 W Kg^-1时,能量密度为65.62 Wh Kg^-1,循环10000圈后,电容损失为6.3%,电压工作范围为0-1.6 V。此外,该装置还表现出良好的实际应用价值,将两个Ni_0.85Se//活性炭混合超级电容器串联充电后,能够点亮两个红色发光二极管和驱动一个迷你风扇。上述结果表明,Ni_0.85Se//活性炭混合超级电容器在电化学储能领域具有良好的应用价值。（4）基于三元硒化物纳米片阵列和生物质炭组装的水相/全固态混合超级电容器以生物质壳聚糖为炭源,制备了氮掺杂生物质炭。测试表明,该生物质炭具有优异的电化学性能。将金属特性（Ni,Co）_0.85Se纳米片阵列作为无粘结剂正极材料,壳聚糖基氮掺杂生物质炭作为负极材料,组装成了水相和全固态混合超级电容器。电化学测试表明,水相混合装置在功率密度为206.22 W kg^-1时,能量密度为76.76 Wh kg^-1。全固态装置在电流密度为2.5 mA cm^-2时,体积能量密度高达1.92 mWh cm^-3。两种混合装置均表现出宽的电压窗,达到0-1.7 V。经过循环测试,水相和全固态混合超级电容器均表现出良好的稳定性。以上实验结果证明,基于（Ni,Co）_0.85Se纳米片阵列和氮掺杂生物质炭的混合超级电容器在不同环境下具有良好的储能应用前景。