能源的大量消耗带来了严重的环境问题,开发利用清洁能源(如太阳能、风能、潮汐能等)已经日益急迫。可再生清洁能源自身具有的周期性使得能量收集后,必须储存以方便进一步使用。因此,开发研究储能器件就成为了目前科学家们研究的重点超级电容器由于具有功率密度高,循环寿命长、充电时间短等优点被广泛关注。超级电容器研究的焦点为电极活性材料。纳米材料具有较高的比表面积,有助于实现更快速的反应速度与高充放电容量,已经被证明能够作为优秀超级电容器的有效电极材料。金属有机骨架化合物通过合理设计可以引入多种过渡金属离子以及富含碳的有机配体,其作为模板或者前驱物可以用于制备纳米材料或发展新的纳米材料制备策略。本论文主要研究了以不同的金属有机骨架化合物作为模板和前驱物制备结构独特的海星状Co3O4/ZnFe2O4空心纳米结构、空心多孔碳球,提出了一种非碱性条件下绿色快速制备超薄二维Ni(OH)2纳米片的新策略,并对上述材料在超级电容器中的应用进行了研究。具体内容如下:在本论文第二章中,我们利用Co3O4/MOF-5作为前驱体和模板通过锻烧制备获得海星状Co3O4/ZnFe2O4空心多孔材料,巧妙的将Co3O4和ZnFe2O4两种电势窗口不同的电极材料组合起来,有效扩大了该材料在电化学测试中的电势窗口并改善了导电性。并将海星状Co3O4/ZnFe2O4空心多孔材料应用于超级电容,材料表现出良好的电化学性能:比电容值,倍率性以及循环性能相较于单一材料都有了较大的提升,更值得一提的是材料表现出非常高的能量密度与功率密度。本论文第三章,采用层层组装的方法制备获得MIL-100(Fe)空心纳米球,上述材料在氩气条件下,碳化并经氢氟酸处理后获得石墨化程度较高的空心多孔碳球。材料中大量介孔、微孔以及空腔的存在,使得电极材料与电解质有效接触面积大大增加,使得该材料表现出了非常优越的倍率性与循环特性。本论文第四章,我们提出了一种在非碱性条件下,快速绿色制备超薄二维Ni(OH)2纳米片的策略。以硝酸镍与谷氨酸作为反应原料,水与乙醇作为溶剂经水热法制备获得厚度约为2.3 nm的超薄二维Ni(OH)2纳米片。并通过调控谷氨酸的投入量以及反应时间考察了材料的生长过程并提出了该超薄纳米片结构可能的生长机理。二维片层结构具有的高比表面积,高表原子率等特性使得该材料作为超级电器电极材料获得非常高的比电容,良好的倍率性与循环寿命。