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随着可穿戴电子设备和清洁能源需求的不断增长,促进了柔性超级电容器的研发。赝电容材料因其具有比双电层碳材料更高的理论比电容而受到研究者的青睐。然而,目前绝大多数赝电容材料具有较差的电子导电性,无法同时满足高能量密度和高功率密度的使用需求。开发具有高电化学循环稳定性的高比电容、宽工作电势窗口和高倍率性能的新型电极材料是超级电容器的关键发展方向。MXenes,一类新型的二维（2D）过渡金属碳化物和/或氮化物,由于其具有类金属导电性（≥20,000 S cm-1）、表面氧化还原活性基团和良好的机械柔韧性,以及超高的体积比电容(～1,500 F cm-3),被认为是极具前途的赝电容柔性电极材料。然而由于其易发生不可逆的阳极氧化,存在片层的高度自堆叠(-4 g cm-3)造成其质量比电容较低,以及赝电容电势窗口较窄等问题,限制了其大规模的应用。因此,本文从制备高电化学稳定性、高比电容和高倍率性能的MXenes基材料角度出发,结合MXene中不同过渡金属的不同氧化还原电势,通过MXenes的有效杂化、原子和微米尺度结构设计,构建了阳极氧化稳定性增强、离子传输路径变短、反应活性位点增多和赝电容贡献电势窗口拓宽的MXenes基电极,以实现柔性超级电容器的长循环寿命、高能量密度和高功率密度。利用Ti3C2 MXene丰富的表面基团,通过与具有较大功函数的MnO2纳米带进行自组装,在分子层面上实现有效杂化,从而来调整Ti3C2的功函数。具体地,通过混合Ti3C2纳米片和MnO2纳米带的胶体溶液来制备具有1D-2D交替堆叠结构的MnO2/Ti3C2杂化正极材料。该杂化正极实现对于阳极氧化具有比纯Ti3C2更高的稳定性,并使杂化正极同时发挥MnO2在正电位下的高比电容和Ti3C2高导电性的协同效应,从而在10 mV s-1下提供315 F g-1的高比电容和100 mV s-1下166 F g-1的良好速率能力。实验表征和第一性原理计算表明,MnO2/Ti3C2杂化正极的高稳定性主要归因于Ti3C2和MnO2异质界面引起的电荷转移诱导的功函数增大。此外,使用MnO2/Ti3C2作为正极和碱化处理的alk-Ti3C2作为负极组装了柔性准固态非对称超级电容器（ASC）。单个ASC具有1.9V的高电压输出能力,贡献出16.1 Whkg-1的高能量密度和3,538 Wkg-1的高功率密度。在10,000次循环后,ASC的初始电容保持率为99.8%,显示出优异的电化学稳定性。报道了一步化学蚀刻法简易合成具有高结晶度的双金属固溶体TiVC MXene材料,并首次探索了 TiVC薄膜电极在酸性和中性电解质中的电化学性质。TiVC膜电极在H2SO4电解质中贡献出高达405 F g-1(1,558 F cm-3)的比电容和优异的倍率性能,该比电容值超过了单金属的V2C电极和Ti3C2水凝胶电极。并进一步发现,与Ti2C以及V2C一样,TiVC在H2SO4电解质中不能稳定循环,其电容快速衰减。此外,还探究了 TiVC膜电极在不同浓度的中性LiCl电解质中的电化学性质,TiVC电极在不同浓度的电解质中显示出巨大差异的比电容。TiVC电极在具有较高的H2O分子活性的5 M LiCl电解质中传递出高达198Fg-1(762F cm-3)的比电容,在10Ag-1下,10,000次GCD循环后保留了初始电容的88%,显著优于单金属d-V2C和d-Ti2C MXenes电极。相比之下,TiVC电极在19.8 M LiCl中显示出有限的比电容(25 F g-1),主要归因于H2O分子的活性显著降低以及Cl-与Li+的强库伦相互作用阻碍了 Li+在TiVC层间的插层。从电解质的角度证实了H2O分子的活性对于MXene电极在水系电解质中电荷储存的重要性。考虑到通过调控MXene的原子结构可以影响其电化学性能,以及基于各种单金属MXene具有不同的氧化还原电势,通过一种温和的方法合成了一种新型且高度稳定的双金属固溶体MXene Ti2VC2,并对Ti2VC2的局部结构、表面化学、电学和光学等性质进行了较为系统的考察。将其作为超级电容器电极材料,在酸性电解质中测试了所制备的多层Ti2VC2粘土和Ti2VC2薄膜电极的电化学性能。这些电极可以提供高达2,000F cm-3或520F g-1(在2 mV s-1)的比电容,并在5 Ag-1的电流密度下循环20,000圈后保留了超过90%的初始电容,超越了大多数最先进的超级电容器材料的电化学性能。此外,通过原位和非原位表征方法探究了 Ti2VC2的电荷存储机制,证实了其赝电容机制是水合H+插层和表面氧化还原反应的结合。利用Ti2VC2中钛和钒原子的氧化还原电势不同这一协同效应,实现了在较宽电势窗口（0.7 V）下的几乎恒电流相应。此外,为实现Ti2VC2电极的高比电容和高倍率性能,还分别设计了 Ti2VC2水凝胶和3D大孔Ti2VC2薄膜电极。所制造的水凝胶Ti2VC2电极显示出高达2,670 F cm-3(在2 mV s-1)的优异比电容,这主要归因于暴露出更多的活性位点。所制造的大孔Ti2VC2电极具有较短的离子传输通道,显示出出色的速率处理能力:在扫描速率为5 mV s-1时,比电容为478 Fg-1(0.478 F cm-2);在 1 V s-1时为233 Fg-1(0.233 F cm-2)。这项工作为未来在原子尺度上合理设计高性能赝电容材料提供了一条实用的途径。