超级电容器具有快速的充放电能力,较长的寿命以及高的功率密度等特性,如今已成为社会生活中高效储能设备的理想选择,但其在能量密度方面的不足严重限制了它的发展。电极材料是超级电容器的核心组成部分,因此对电极材料的相关研究是推进超级电容器实际应用的重要工作。过渡金属硫化物（TMSs）具有广泛的来源,成本低廉,较好的热稳定性,高的理论容量,相比其他种类的电极材料具有独特的优势,但也存在离子/电子传输速率不足等缺陷。近年来许多过渡金属硫化物的改性工作都围绕形貌与纳米结构设计、组成调控和界面调控等方面进行,其作为半导体材料的较低电导率难以直接调控,相比之下,将特定的原子掺杂到半导体的主晶格之中则可以对材料的电子结构和相关性质功能进行有效的调控,但使用掺杂改性方法的相关工作中,大多也没有提供掺杂对材料本征电导率影响的理论支撑。因此,掺杂后材料的电子结构的变化有待进一步研究。本论文用水热法合成了具有不同掺杂浓度和掺杂元素（Co、Mn和Ag）的镍基硫化物NixSy,采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）、透射电子显微镜（TEM）等手段对材料的组成成分、晶体结构和表面形貌等进行表征,结合理论计算研究掺杂对电极材料导电性能的作用机理,并使用循环伏安测试（CV）、恒电流充放电测试（GCD）、交流阻抗测试（EIS）以及循环稳定性测试等电化学测试方法对不同元素掺杂材料的电化学性能进行测试,探究掺杂对材料电化学性能的影响。主要工作如下:1.通过简单的一步水热法合成了过渡金属Co、Mn和Ag掺杂的NixSy镍基硫化物纳米球,得到无掺杂样品NS（nickel sulfide,硫化镍）,Co NS（Co-doped nickel sulfide,Co掺杂硫化镍）,Mn NS（Mn-doped nickel sulfide,Mn掺杂硫化镍）和Ag NS（Ag-doped nickel sulfide,Ag掺杂硫化镍）,通过XRD、拉曼、TEM、EDS、XPS等测试方法对合成的掺杂NixSy镍基硫化物材料进行了结构表征,证明了过渡金属成功掺杂以及掺杂前后NixSy镍基硫化物纳米球组成的相对一致。基于第一性原理对掺杂后的Ni S2（空间群:Pa-3）和Ni3S4（空间群:Fd-3m）建立计算模型,研究掺杂金属离子前后能带与态密度的变化情况。计算结果表明,在进行Co掺杂后,Ni S2和Ni3S4的带隙宽度分别发生了0.177e V和0.081 e V的降低;进行Mn掺杂后,Ni S2和Ni3S4的带隙宽度分别发生了0.838 e V和0.546 e V的降低;进行Ag掺杂后,Ni S2和Ni3S4的带隙宽度分别发生了0.306 e V、0.048 e V的降低。对于Co和Ag掺杂而言,掺杂元素未对电子的主要态密度分布产生较大的影响,导带和价带电子分布的轻微改变较小程度地缩短了带隙宽度;对于Mn掺杂而言,掺杂元素是杂质能级的主要构成部分,更大程度的降低了带隙宽度,理论上具有更好的导电性和性能。2.对合成的材料进行电化学测试,根据比电容值大小筛选出最佳的掺杂浓度的样品分别为2%Co NS、0.5%Mn NS和0.5%Ag NS;未掺杂的NS样品在电流密度为1 A·g-1时的质量比电容值为2221.35 F·g-1,2%Co NS、0.5%Mn NS和0.5%Ag NS的质量比电容分别为2874.59、2612.51和2587.30 F·g-1,表明掺杂后的NixSy镍基硫化物的电化学性能均有所提高;对样品的电化学阻抗谱进行分析表明,0.5%Mn NS样品具有最小的电荷转移电阻,这与理论计算结果显示Mn NS具有相对最小的带隙宽度的结论一致。将制备的样品组装为非对称超级电容器设备探究其实际应用能力,NS//r GO在800 W·kg-1和8000 W·kg-1下分别具有27.44 Wh·kg-1和4.44Wh·kg-1的能量密度,而2%Co NS//r GO、0.5%Mn NS//r GO和0.5%Ag NS//r GO在800 W·kg-1和8000 W·kg-1下的能量密度分别为36.62、10.00、36.09、9.11、35.98、8.66 Wh·kg-1;NS//r GO、2%Co NS//r GO、0.5%Mn NS//r GO和0.5%Ag NS//r GO在循环10000圈后,其比电容值相对初始比电容的比例分别为69.1%、76.1%、82.6%和79.4%,相比于掺杂之前,组装成的非对称超级电容器设备的功率和能量密度以及循环性能均有一定程度的提升。