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为解决能源需求和环境问题，超级电容器和锂离子电池等新能源技术应运而生。尽管超级电容器具有较高功率密度和使用寿命，但能量密度低，仍不能满足商业需求，因此，对高性能超级电容器的研究依然任重道远。碳材料是超级电容器的常用负极材料，比容量较低，本论文选用高比容量的赝电容负极材料为出发点，将其与高导电性MXene复合，进而组装非对称超级电容器(ASC)，然后对其电化学性能进行了系统研究。
采用溶剂热法合成了Fe2O3纳米颗粒，然后通过简单的物理混合制备了以MXene为导电基底的Fe2O3/MXene复合材料。研究结果表明，Fe2O3/MXene复合材料具有较高的比容量，在电流密度为0.5A·g-1时，Fe2O3/MXene复合材料的比容量为850.8F·g-1，当电流密度增加到50A·g-1时，比容量依然可以保持345.5F·g-1。另外，利用溶剂热法合成了镍钴水滑石/石墨烯复合材料(NiCo-LDH/RGO)，并以此电极为正极组装了ASC。该电容器具有较高的能量密度(89.2 Wh·kg-1)和良好的循环稳定性(循环10000次后容量保持率为90.5%)。
采用简单的共沉淀法和物理复合制备了三维疏松多孔的钴掺杂四氧化三铁/MXene(Co-Fe3O4/MXene)复合材料。由于钴掺杂和MXene的引入使得复合材料在0.5A·g-1电流密度下比电容可高达888.2F·g-1。采用前期的NiCo-LDH/RGO作为正极材料，组装了非对称超级电容器。该ASC具有优异的电化学性能，其能量密度可高达74.7Wh·kg-1(体积能量密度为145.3Wh·L-1)和良好的循环稳定性(循环10000次后容量保持率为92.4%)。另外，Co-Fe3O4也是优异的锂离子电池材料，能实现高达1112mAh·g-1的比容量，在10A·g-1的电流密度下，容量依然能保持450mAh·g-1。
采用水热法制备了MoO3纳米带，并通过引入空位、与MXene进行复合改善其内部、外部的导电性，提高材料的电化学性能。在1mol·L-1硫酸钠电解液中，当电流密度为0.5A·g-1时，MoO3-x/MXene的比电容能达到423.0F·g-1，当电流密度为50A·g-1时，比电容还能保持242.9F·g-1。将其与二氧化锰/石墨烯纳米片进行组装，该非对称超级电容器具有较高的能量密度(88.3 Wh·kg-1)和良好的循环稳定性(循环10000次后容量保持率为91.3%)。另外，MoO3-x/MXene作为锂离子电池电极也表现出优异的性能，在0.1和10A·g-1电流密度下比容量可高达1258和474mAh·g-1。
采用溶剂热法合成了Fe2O3纳米颗粒，然后通过简单的物理混合制备了以MXene为导电基底的Fe2O3/MXene复合材料。研究结果表明，Fe2O3/MXene复合材料具有较高的比容量，在电流密度为0.5A·g-1时，Fe2O3/MXene复合材料的比容量为850.8F·g-1，当电流密度增加到50A·g-1时，比容量依然可以保持345.5F·g-1。另外，利用溶剂热法合成了镍钴水滑石/石墨烯复合材料(NiCo-LDH/RGO)，并以此电极为正极组装了ASC。该电容器具有较高的能量密度(89.2 Wh·kg-1)和良好的循环稳定性(循环10000次后容量保持率为90.5%)。
采用简单的共沉淀法和物理复合制备了三维疏松多孔的钴掺杂四氧化三铁/MXene(Co-Fe3O4/MXene)复合材料。由于钴掺杂和MXene的引入使得复合材料在0.5A·g-1电流密度下比电容可高达888.2F·g-1。采用前期的NiCo-LDH/RGO作为正极材料，组装了非对称超级电容器。该ASC具有优异的电化学性能，其能量密度可高达74.7Wh·kg-1(体积能量密度为145.3Wh·L-1)和良好的循环稳定性(循环10000次后容量保持率为92.4%)。另外，Co-Fe3O4也是优异的锂离子电池材料，能实现高达1112mAh·g-1的比容量，在10A·g-1的电流密度下，容量依然能保持450mAh·g-1。
采用水热法制备了MoO3纳米带，并通过引入空位、与MXene进行复合改善其内部、外部的导电性，提高材料的电化学性能。在1mol·L-1硫酸钠电解液中，当电流密度为0.5A·g-1时，MoO3-x/MXene的比电容能达到423.0F·g-1，当电流密度为50A·g-1时，比电容还能保持242.9F·g-1。将其与二氧化锰/石墨烯纳米片进行组装，该非对称超级电容器具有较高的能量密度(88.3 Wh·kg-1)和良好的循环稳定性(循环10000次后容量保持率为91.3%)。另外，MoO3-x/MXene作为锂离子电池电极也表现出优异的性能，在0.1和10A·g-1电流密度下比容量可高达1258和474mAh·g-1。