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近年来,随着移动通讯工具以及电气化交通工具的广泛应用,具有高能量密度和快速充放电速率的电化学储能器件引起了各界的广泛关注。在众多的能源储存器件中,超级电容器由于具有高功率密度、优异的循环稳定性及良好的倍率性能被人们认为是极具前景的一种电化学储能器件之一。目前,商用超级电容器中的电极材料主要是活性碳。然而,活性碳电极只能产生双电层电容,它的比电容通常小于300 F g–1,这严重限制了超级电容器在需要较大能量密度领域的应用。因此,开发具有高比电容电极材料是超级电容器能否应用于高能量密度储能器件的关键因素。过渡双金属硒化物由于具有可变的氧化态、良好的导电性及高理论比电容而被认为是用于高性能超级电容器中的最佳活性材料之一。然而,就目前公开的研究成果来看,过渡双金属硒化物的制备方法复杂、制备条件苛刻,且材料性能与材料结构和形态关系密切,难以规模化高重复率生产。鉴于此,本文从目前最为常见的过渡金属硒化物电极材料Ni Se和Co Se出发,通过简单的电化学方法,设计制备了过渡双金属Ni-Co硒化物及其复合材料,深入研究了材料纳米形态、复合结构等对Ni-Co硒化物电化学性能的影响,并对双金属Ni-Co硒化物的电化学储能机理进行了挖掘。论文的主要内容及关键结论如下:（1）室温下利用一步电沉积法于泡沫镍上制备了三种不同类型的双金属硒化物（Ni Co Se2型,Ni2Co Se4型,及Ni Co2Se4型）,并直接作为超级电容器的电极材料。研究发现,镍、钴不同的氧化还原反应机理使得不同类型的双金属硒化物电极展现出了不同的电化学性能。Ni/Co比例较高的Ni2Co Se4型电极在低的电流密度下表现出较高的比容量,但其循环稳定性和倍率性能相对较差;而Ni/Co比例较低的Ni Co2Se4型电极则表现出了良好的倍率性能和循环稳定性,但其比容量较低。相对于Ni2Co Se4及Ni Co2Se4而言,Ni/Co两种元素在Ni Co Se2型电极中均处于低价态,这使得Ni Co Se2型电极不仅具有高的比容量,同时拥有令人满意的循环稳定性及倍率性能。因此,将Ni Co Se2型电极与活性炭电极组装成的非对称超级电容器（ASC）表现出了高的能量密度(41.7 Wh kg–1,800 W kg–1)和良好的循环稳定性（83.1%,10000次循环）。（2）选择聚乙二醇（PEG）作为添加剂以改善Ni Co Se2（NCSe）纳米结构的自下而上填充行为,同时保持其粗糙度特征,进而达到对NCSe形貌调控的目的。研究了PEG对NCSe电极形貌、晶型和电化学性能的影响。结果表明,用10%（w/v）PEG浓度制备的NCSe纳米结构在2 A g–1的电流密度下提供了480.5 m Ah g–1的高比容量。此外,在PEG辅助下制备的NCSe作为正极构建的ASC装置显示出44.5Wh kg–1的高比能量以及长循环寿命（10000次循环后容量保持率为92.1%）。除此之外,添加剂的引入降低了Ni Co Se2的结晶性。低结晶性可以使得材料存在更多的结构缺陷和无序性,进而使电极在长循环中能够展现出更为优异的性能。（3）采用两步法在泡沫镍上制备了具有核壳异质结构的Ni Te@Ni Co Se2复合材料。这一特殊结构有效的结合了高比容量的Ni Co Se2,高导电性的Ni Te以及泡沫镍的三维多孔结构。利用密度泛函理论计算进一步证实了Ni Te优良的导电性及Ni Co Se2对OH–较强的亲和力。并通过合理调控Ni Te及Ni Co Se2的相对含量,获得具有优异赝电容性能的复合电极材料。基于上述优势,Ni Te@Ni Co Se2电极在1A g–1的电流密度下展现出了560.6 m Ah g–1的高比容量及良好的倍率性能(当电流密度从1 A g–1增大到20 A g–1时,比容量保持率为84.9%)。此外,所组装的Ni Te@Ni Co Se2//AC ASC在800 W kg–1功率密度下的能量密度高达59.8 Wh kg–1。更为重要的是,该ASC在10000次循环后其容量保持率仅损失了3.4%,意味着该核壳结构良好的稳定性。（4）根据碳布（CC）、碳纳米管（CNTs）及Ni Co Se2的优缺点和结构特性在亲水处理后的CC（ACC）上设计并制备了CNTs/Ni Co Se2复合材料。通过共沉积法制备的CNTs/Ni Co Se2复合电极材料与ACC间存在良好的机械结合力,因而在长循环过程中活性材料不易从ACC表面剥落,进而使得材料具有优异的循环稳定性。并且,由于CNTs与Ni Co Se2间良好的协同作用,使得该复合电极材料具有高比容量(251.8 m Ah g–1,1 A g–1)和良好的倍率性能(71.9%,电流密度从1 A g–1增大到20 A g–1)。值得注意的是,CNTs/Ni Co Se2//AC柔性全固态ASC可以达到1.7 V的高电压窗口并提供高达112.2 Wh kg–1的能量密度。此外,该柔性全固态ASC可以大面积制备（5×6 cm~2）,利用三个串联的CNTs/Ni Co Se2//AC柔性全固态ASC能轻松点亮电压大于3.7 V的LED阵列。（5）采用先电沉积后水热的方法在ACC上引入了钠离子和氮离子（Na-N-ACC）,并在氮钠共掺杂的ACC表面利用电沉积法生长了具有网络状交联结构的Ni Co Se2材料。研究发现,复合电极材料中钠和氮原子的存在使得材料的缺陷增多并有效的提高电极的氧还原电压及导电性能,使得电极材料的工作电压窗口得以从0.7 V拓宽至1.0 V。此外,Ni Co Se2/Na-N-ACC电极在1 A g–1的电流密度下依然拥有282.2 m Ah g–1的高比容量。与此同时,所组装的Ni Co Se2/Na-N-ACC//AC全固态ASC可以在2.0 V的高电压窗口下稳定工作,且其的能量密度在1000 W kg–1的功率密度下高达139.5 Wh kg–1。