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超级电容器相对于电池类储能元件具有高的功率密度、快速充放电的性能、长循环寿命等一系列的优点,成为了当下的研究热点。但是和电池类的储能元件相比,能量密度低限制了它的应用范围,特别是在大型用电设备中的应用。如何解决这个限制点,成为了大家研究的热门方向。电极材料是决定超级电容器性能的主要因素,所以如何去设计一个具有高比电容的电极是解决超级电容器能量密度低的关键所在。在同等条件下,赝电容材料储存电荷的水平远远高于双电层材料,其中过渡金属磷化物和硫化物具有较高的理论比电容及电化学活性而被广泛研究。但是由于制备过程复杂、倍率性能和循环稳定性较差等原因,限制了它的发展。本论文以如何简单、高效地制备高性能过渡金属磷、硫化物电极为出发点,采用一步电沉积策略,用铜/多孔氧化铜(Cu/p-CuO)纳米线和高导电碳布(CC)为基底制备了镍钴磷酸盐纳米片电极和镍钴磷硫化物电极,系统的研究了其形貌特征和电化学性能,主要内容包括:1.在多孔的Cu/p-CuO基底上面通过一步电沉积法制备多孔的超薄NiCo(HPO4)2·3H2O(简称为 NiCo-P)纳米片电极。实验证明 Cu/p-CuO/NiCo-P电极具有超高的比容量(在2A g-1时为1768.5 C g-1),优异的倍率性能(在100 Ag-1时为1144.8 C g-1)和电化学稳定性(在10 Ag-1的条件下进行10000次循环后,比电容保留率达到92%)。因为NiCo-P纳米片和基底构成了三维(3D)纳米阵列结构,所以材料的“有效比表面积”得到了提升。而且多孔的CuO纳米线增加了离子传输高速途径及活性物质的负载量。本方法制备的电极材料的电容性能高于文献中报道的大多数赝电容材料。此外,和3D石墨烯凝胶(简称为3DPG)组成的Cu/p-CuO/NiCo-P//3DPG非对称超级电容器(ASC)器件在800.6 W kg-1的功率密度下表现出88.1 Wh kg-1的高能量密度,并且具有显著的循环寿命(10000次循环后保留89%)。2.在高导电性的碳布表面利用一步电沉积法生长二维(2D)镍钴磷硫化物(简称为NiCo-P-S)纳米片电极,CC/NiCo-P-S电极在4 A g-1电流密度下,表现出2744 F g-1的比电容,而且在100 A g-1电流密度下表现出2267.8 F g-1比电容及高倍率性能(82.6%)。将其与活性炭电极组装成ASC器件,有着1.6 V的工作电压窗口,在1 Ag-1的电流密度下,比电容为114F g-1。该器件在694.8Wkg-1的功率密度下表现出40.53 Wh kg-1的能量密度,并且具有显着的循环稳定性(10000个周期后保留91.87%)。