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衡量超级电容器的性能参数有比电容,比能量,比功率,内电阻,倍率和循环性能等,而电极材料对这些性能的影响起着至关重要的作用。其中,过渡金属化合物由于具有类金属特性,潜在的电化学活性和良好的稳定性,且价格低廉环境友好被广泛开发为超级电容器电极材料,电极材料不同的制备方法决定了其物相、微观形貌等的差异。研究表明,将电极材料直接生长在导电基底碳布上可以避免使用粘结剂造成的电阻增大等问题,电极材料与基底之间紧密的附着提供了快速的离子扩散通道。此外,将过渡金属化合物材料与高导电性材料碳纳米管复合,可以增加导电性和比表面积,从而提高材料的电化学性能。在本论文中,通过改进实验方法和优化实验条件制备了三种具有优良特性的过渡金属硫/磷属化合物复合材料（Ni S2/Co3S4@CC、Ni Co P@CC和Ni Co Se/CNT）并将它们作为超级电容器电极材料进行了系统的电化学性能研究。此外,为了进一步评估这三种材料在超级电容器储能应用的前景,将其分别组装了固态超级电容器并进行了相关的电化学测试。（1）以乙酸镍,乙酸钴等为原料,通过水热法制备了Ni Co-LDH@CC纳米片阵列前驱体,分别以硫氰酸铵和硫脲为硫源使用改良的硫化装置通过固相法合成了过渡金属硫化物/碳布复合材料,研究了硫源对样品微观形貌及电化学性能的影响。最终开发硫氰酸铵为新型硫化剂,在250℃下固相硫化2 h后在碳布上成功生长了多孔泥状包裹纳米颗粒结构的晶态/非晶态混合过渡金属硫化物。所制备的混凝土状Ni S2/Co3S4@CC复合材料由于其优异的结构稳定性,表现出比纳米阵列状对比材料更加优秀的倍率和循环性能。三电极体系下在电流密度为1 A g-1时所制备的Ni S2/Co3S4@CC复合材料比容量最高达到250.16 m Ah g-1,经过1000次充放电测试后保持了初始比容量的96.3%。在两电极体系中,Ni S2/Co3S4@CC复合材料与分级多孔炭材料（IHPC）组装的不对称超级电容器在1 A g-1下比容量为74.61 m Ah g-1,在比功率为0.71 k W kg-1时提供了59.69 Wh kg-1的比能量,经过10000圈循环测试,比能量保持率为92.3%。此外,将样品Ni S2/Co3S4@CC作为正极组装了固态超级电容器,器件在2 A g-1时比容量为72.13 m Ah g-1,5000圈循环后保持了初始比容量的97.9%。将两个固态超级电容器串联后,成功点亮了20个LED灯泡,验证了Ni S2/Co3S4@CC复合材料在高性能电化学储能系统中的应用前景。（2）使用水热法和固相磷化法,于较低的温度下（280℃）在碳布上生长了由平均直径为98 nm的纳米颗粒组成的厚度约为102 nm的纳米片状阵列结构,成功获得Ni Co P@CC纳米片阵列复合材料。相互连接的纳米片阵列提供了大的比表面积和快速的离子扩散通道,使得所制备的Ni Co P@CC纳米片阵列复合材料表现出高比容量和优异的循环稳定性。所制备的Ni Co P@CC复合材料在电流密度为1 A g-1时比容量最高达到338.33 m Ah g-1,在20 A g-1的大电流密度下,比容量仍可达到114.58 m Ah g-1。此外,经1000圈循环测试后保持了初始比容量的92.3%。将Ni Co P@CC复合材料与分级多孔炭材料（IHPC）组装成固态超级电容器进行两电极测试,器件在1 A g-1下比容量为63.73 m Ah g-1,在比功率为0.80 k W kg-1时提供了50.98 Wh kg-1的比能量,5000次充放电测试后保持了初始比容量的92.7%。（3）通过一步水热法合成了具有高稳定性结构的Ni Co Se/CNT复合电极材料。其表现为堆叠的多面体与碳纳米管相互缠绕的特殊形貌。多面体与碳纳米管交叉形成的多孔结构为离子传输提供了有利的通道,同时极大地增加了结构稳定性,使得Ni Co Se/CNT复合电极材料具有优异的倍率和循环性能。所制备的Ni Co Se/CNT复合电极材料在电流密度为1 A g-1时比容量最高达180.01 m Ah g-1,经过5000次充放电测试,保持了初始比容量的92.3%,展现了其优异的循环性能。在两电极体系下使用Ni Co Se/CNT复合材料与分级多孔炭材料IHPC组装了不对称超级电容器,器件在1A g-1下比容量为49.41 m Ah g-1,在比功率为0.82 k W kg-1时提供了39.53 Wh kg-1的比能量,器件经过20000次长循环测试后容量保持率为85.31%。此外,将Ni Co Se/CNT复合材料作为正极组装了固态超级电容器并对其进行了简单的电化学测试,在1 A g-1下比容量为35.08 m Ah g-1,经过6000圈循环性能测试,容量保持率为122.2%。