构建和制造高功率和高能量密度、长寿命、绿色无污染的新型电化学能源系统对现代社会的发展具有重要意义。传统的储能设备主要包括电池和超级电容器,但是它们各自的缺陷限制了其进一步发展,例如电池的功率密度低和循环稳定性差,超级电容器的能量密度低。超级电容器-电池型混合超级电容器（SBHSC）是一种典型的由高倍率电容型电极和大容量电池型电极构成的储能器件,由于兼具电池和超级电容器的优点而受到广泛关注。水系锌离子混合超级电容器（ZHSC）作为其中的一种,以其高性能、低成本、安全环保等优点成为目前研究的热点之一。ZHSC的发展不仅取决于合适的电极材料,还取决于优越的储能系统结构。因此,需要对这两方面进行更深入的研究,以进一步提高ZHSC的性能,满足人们在储能领域的需求。本文两个工作的具体内容如下:（1）这个工作以三维多孔还原氧化石墨烯（rRO）气凝胶为骨架,制备了MXene-还原氧化石墨烯（MXene-rRO）气凝胶。具有独特多孔骨架结构的MXene-rRO气凝胶不仅在很大程度上阻止了MXene纳米片的堆积,而且赋予了该气凝胶高亲水性和良好的导电性。首次采用多孔三维MXene-rRO气凝胶正极、锌箔负极和2摩尔ZnSO₄电解质制备了MXene-rRO//ZnSO₄//Zn ZHSC。结果表明,MXene-rRO2//ZnSO₄//Zn ZHSC具有优异的电化学性能,最大比电容为129 F g^-1(0.4 A g^-1),能量密度为35 Wh kg^-1(280 W kg^-1)。更重要的是,在电流密度为5 A g^-1时,经过75000次充放电循环后,电容保持率仍高于初始电容的95%。这为利用其它三维多孔的正极材料开发高性能的ZHSC提供了新的思路。（2）这个工作与前面的工作相比,对ZHSC的器件结构进行了创新。以二维层状的二硫化钛插层/脱层电池型电极代替传统的锌箔电极作为负极,与活性炭电容型正极和2摩尔ZnSO₄电解质组装到一起制备了TiS₂//ZnSO₄//AC ZHSC。值得一提的是,TiS₂//ZnSO₄//AC ZHSC具有249 F g^-1(0.2 A g^-1)的高比电容、3600 W kg^-1(35 Wh kg^-1)的高功率密度和112 Wh kg^-1(180 W kg^-1)的高能量密度。此外,经过5000次长周期(电流密度为2 A g^-1)循环后,TiS₂//ZnSO₄//AC ZHSC的循环稳定性也很好,电容保持率高达92%。这个工作提出了用插层/脱层电池型负极代替锌箔负极设计下一代高性能ZHSC的新思路。