电极活性材料作为超级电容器最为重要的组成部分,对超级电容器的电化学性能起着决定性的作用。合理设计和构建活性电极材料的结构,组成成分,优化制备过程中的合成工艺,可以有效改善活性材料的导电性,比表面积以及活性位点的提升。由金属有机框架（MOFs）衍生的过渡金属化合物具有高的理论容量,大的比表面积,形貌可控,合成过程简单等诸多优点。但在实际应用过程中,大多数由MOFs衍生的过渡金属化合物活性材料容易发生团聚现象,经过一定的循环次数后,表现出较差的循环稳定性,严重抑制了超级电容器的性能。本文从构建独特的纳米材料结构出发,通过合理巧妙的结构设计,合成了一系列具有独特结构特点且电化学性能优异的金属有机框架（MOFs）衍生的Zn、Ni、Co基过渡金属化合物纳米电极材料,并有效解决了MOFs自身易团聚的问题。本论文的主要研究内容如下:1、以高导电性二维纳米片层材料MXene为基底,通过正负电荷之间的静电作用,将Co基金属有机框架纳米材料ZIF-67原位生长在MXene表面,通过后续Ni（NO3）2·6H2O溶液的刻蚀以及最终的硒化处理,成功制备出了类蜂窝状的MXene@Co Se2/Ni3Se4纳米片层复合材料。这种在二维MXene纳米片层上原位构建另一种片层Co Se2/Ni3Se4的特殊设计,使得该复合材料具有大的比表面积,高的导电性和优异的电化学性能。在电流密度为1 A g-1时,可达到1019 C g-1的比电容,经历5000圈恒电流充放电后,比电容依然可以维持初始值的80%,表现出优异的循环稳定性。MXene@Co Se2/Ni3Se4和活性炭电极组装而成的非对称超级电容器在功率密度757 W kg-1下,能量密度高达90 Wh kg-1,表明MXene@Co Se2/Ni3Se4可用作高性能超级电容器电极材料。2、以ZIF-67作为金属前驱体和牺牲模板,通过离子交换策略和硫化处理构建了一种具有双核壳结构的Co3S4@Ni Co2S4中空纳米笼复合材料,其内部巨大的中空结构可有效容纳电解液离子,缩短离子与活性材料之间的传输距离。系统研究了由MOFs衍生的过渡金属硫化物作为超级电容器电极材料的电化学动力学行为,结果表明其电容贡献主要来自于表面电容控制,为实现高能量密度的超级电容器提供了基础。在功率密度为750 W kg-1下,能量密度可达58 Wh kg-1。3、利用3D泡沫镍优异的导电性,并以此作为反应基底,首先通过一步简单的水热反应,在泡沫镍骨架表面均匀生长一种Zn Ni Co三元金属混合物纳米线阵列,然后通过离子在溶液中的扩散作用,在二甲基咪唑溶液中,Co2+与有机配体进行配位,在Zn Ni Co纳米线阵列表面原位生长出ZIF-67纳米微球,通过低温磷化处理,最终得到具有特异性结构的Zn Ni Co P@Co P纳米线阵列。在最佳实验条件下,Zn Ni Co P@Co P纳米线阵列表现出优异的比电容(1483 C g-1,1 A g-1)和倍率性能(77%的电容保持率,从1到10 A g-1)。这项工作有效解决了MOFs的团聚问题,并为设计高性能的超级电容器电极材料提供了一种新方法。