经济社会的快速发展对能源的需求日益增加,然而传统化石能源枯竭和环境污染日益加剧。因此开发新型储能装置将可再生能源转化为稳定的电能,提高其利用率成为当前首要任务。在诸多储能器件中,超级电容器由于循环稳定性好和功率密度大等特性,在混合能源系统、紧急供电、通信等领域具有广阔的发展潜力。然而实际应用中对能量密度的需求远高于超级电容器件目前所能达到的水平。在保证其他性能不降低的前提下,提升能量密度成为超级电容器研究的主要方向。装置的能量存储性能与电极材料关系密切。因此,设计和制备高能量密度的电极材料成为储能器件研究的重点。作为超级电容器电极材料,硫化镍储量丰富、带隙窄、理论比容量大同时价格低廉。但在充放电过程中体积变化结构易坍塌,使循环稳定性变差。本文以Ni3S2材料为研究对象,以结构纳米化和构建复合材料为研究思路,制备了Ni3S2及复合材料,并对其性能进行研究。主要内容如下:采用温和的溶剂热法获得了尺寸均匀、形貌均一的树枝状Ni3S2纳米片电极材料。这种特殊结构提供了更多的电活性位点,使电极材料的比容量和循环性能显著提高。在三电极系统中,比容量达到600.9 C g-1(1 A g-1)。将其作为正极材料组装成混合超级电容器,在1396.7 W kg-1时其能量密度达33.7 W h kg-1。为进一步提升电极材料的储能性能,通过与导电聚合物PPy复合提高Ni3S2电极材料的导电性和结构稳定性。通过水热和电沉积法制备了无粘结剂的PPy修饰的Ni3S2纳米片。通过控制沉积时间,对PPy的制备条件进行优化。沉积时间为50 s时获得最优材料。在1A g-1电流密度下,比容量达1484 C g-1。以Ni3S2/PPy为正极材料组装成柔性器件,1356.43Wkg-1时其能量密度达74.6 Wh kg-1,并显示出优越的机械柔性。与过渡金属氧化物Co3O4复合实现材料性能的优化。利用水热法在泡沫镍基底上制备Co3O4纳米针,随后利用循环伏安电化学沉积法在其表面负载了片状Ni3S2结构,制备厚度可控的三维Co3O4@Ni3S2纳米材料。在1 A g-1时输出比容量为1071 C g-1,并在循环10000次后容量保持率达86.7%。组装的混合超级电容器在功率密度为2880 Wkg-1时能量密度最大为77.92 Wh kg-1。