随着社会经济的不断发展,人们对能源的需求越来越大。太阳能、风能等绿色清洁能源的快速发展,动力能源领域例如电动汽车的逐步普及,都对储能设备提出了更高的要求。由于有限的钴和锂资源,使得传统锂离子电池在大规模储能领域的应用受限,故有必要对其他储能体系进行研究。超级电容器具有较高的功率密度,适合用作大功率储能设备;钠元素在地壳中具有较高的储量,故与锂离子电池相似的钠离子电池有望成为下一代大规模储能设备的候选,但是当前的两者都还是处在初期发展阶段,特别是高性能的电极材料的还有待开发。二维过渡金属碳氮化物（MXene）同时具有金属导电性和亲水性,具有很好的电化学储能应用前景,但对其电化学性能和应用的研究仍处于起步阶段。本研究选取MXene材料中具有代表性的碳化钛（Ti₃C₂T_x）,设计并合成了Ti₃C₂T_x基电极材料,讨论其电化学性能,并尝试探索其应用潜力。具体研究结果如下:1)通过简单的盐诱导Ti₃C₂T_x纳米片聚合并结合真空抽滤工艺,通过干燥可以快速得到多孔的Ti₃C₂T_x薄膜,可以直接用作水系超级电容器电极。与常规的抽滤膜相比,在保留较高密度的同时提高了质量比容量,并且容易获得高质量负载的薄膜。通过引入碳纳米管作为间隔物,显著提升了薄膜电极容量和倍率能力。2)采用磁控溅射法在Ti₃C₂T_x薄膜基底上沉积碳化钨薄膜,通过控制溅射时间可以控制负载量,相比基底薄膜,碳化钨复合薄膜的体积比电容有所提升。3)采用溶剂热法结合热处理合成了二硫化钒（VS₂）纳米片,并通过简单液相混合将其与Ti₃C₂T_x纳米片组装,得到VS₂/Ti₃C₂T_x复合材料,并将其用作钠离子电池负极材料,其容量、循环性能和倍率能力均较好。