近年来,严峻的环境问题和人们的个性化需求不断激发着人们对智能电子产品的大量研究。其中,超级电容器凭借自身的寿命长、极快的充/放电能力及理想的功率密度等优势而被给予了厚望,但由于受限于自身较低的能量密度,而使得其尚未得到大规模的使用。而改善上述问题的关键在于提升其电极材料的存储容量以及潜在的电压,所以构筑理想的电极材料相当关键。而具有独特复合结构的薄膜材料在小型设备的发展中,具有非常好的应用前景。但如何实现具有高性能且无需添加剂的自支撑独特薄膜的制备是当前的关键所在。金属有机骨架（MOF）材料属于一类集丰富孔隙率、超大的比表面积、组分易调,结构可控,合成简便等优势于一身的新型材料。其衍生的化合物已被公认为用于开发高效超级电容器的下一代最具潜力的电极材料。但不尽人意的是,其导电性以及循环稳定性都相对较差,且大多为粉体材料,用作电极时具有一定的局限性。而当前,以碳纳米管及石墨烯等为代表的柔性碳材料凭借出色的热/机械稳定性、理想的导电性、独特的柔韧性、来源广、环保、成本低等优势,而成为了制备柔性材料的应用焦点。但美中不足的是,相对较低的存储容量限制了它们的进一步发展。为改善上述不足,我们需要引入具有高容量的活性材料与其结合,来提升整体的电化学性能。因此,本文主要的思路是通过自组装的方法将MOFs衍生物引入到碳材料中,实现了多种结构独特的复合薄膜的制备。不仅很好地克服了两者自身存在的不足,且通过两者间的协同效应、优势互补作用,获得了更优越的电化学性能。具体内容和结果如下:1.首先将带有异种电荷的Cu（OH）₂纳米线与碳纳米管混合均匀并通过真空抽滤组装成一张复合薄膜,再通过简易的化学浸泡法和水热硫化法制备出具有独特结构的CNT@CuS复合薄膜。该独特薄膜不用任何添加剂,就可使得多孔的CuS多面体直接穿插于碳纳米管薄膜中构成了自支撑的柔性薄膜。在超级电容器的实验测试中显示,原位上生长CuS多面体后,其比容量最高可以达到606.7F/g,将近是纯的碳纳米管存储容量的6倍左右。将CNT@CuS复合薄膜与其自身制备的掺氮碳薄膜（CNT@NC）构成不对称的超级电容器,在功率密度为750 W/kg时,其能量密度高达38.4 Wh/kg。此外,经6000次的循环后,其容量的保持率达到了87.0%。可见,经过自组装结合后,独特的CNT@CuS薄膜获得了出色的电化学性能。2.为了寻求更简易的方法来制备出性能更佳的薄膜,将分散均一的碳纳米管水溶液直接抽滤成一张柔性碳薄膜,并作为基底。常温下,通过简易的溶液法使中空的NiCo-LDH生长在碳薄膜上,形成独特的CNT@NiCo-LDH复合薄膜,并进一步测试CNT@NiCo-LDH薄膜的超级电容性能。经自组装法把碳纳米管互相交织组装成网络状结构,不仅有效地解决了其单一比表面相对较小的不足,为离子提供了丰富的迁移道路,同时还有效地改善了薄膜整体的导电性以及循环稳定性。而负载的NiCo-LDH纳米片具有超大的比表面积,丰富多变的氧化态,提供了大量的活性位点,为薄膜整体的容量做出了极大贡献。结果表明,在负载具有更高容量的NiCo-LDH中空纳米片后,其比容量在1A/g时高达1159.2 F/g。此外,将CNT@NiCo-LDH薄膜与其自身制备的掺氮碳薄膜（CNT@NC）构成不对称的超级电容器时,在750 W/kg的功率密度下,可获得37.4 Wh/kg的高能量密度,经5000次的循环后,其电容依然保持在94.5%。可见,我们又进一步实现了具有更高容量的柔性独特薄膜的制备。3.为了进一步探索上述自组装复合薄膜方法的普适性,首先将石墨烯超声剥离,并加入空心碳球和带有异种电荷的Co（OH）₂,三者混合均匀并通过真空抽滤自组装成夹心状的复合薄膜。再经简易的化学浸泡法和水热硫化法,制备出石墨烯@空心碳球@ZIF-67衍生的Co₉S₈夹心状薄膜。首先,以石墨烯作为导电基底,可提升薄膜整体的导电性。而空心碳球和ZIF-67衍生Co₉S₈颗粒作为片层间的支撑垫片,不仅有效地缓解石墨烯片层之间团聚的缺陷,还最大化了离子可接触面积,为离子的迁移提供了极大的便利。再者,原位上生长的ZIF-67衍生的中空Co₉S₈颗粒不仅丰富了薄膜的反应性,有效提升了复合薄膜的存储容量的能力,同时还避免了Co₉S₈颗粒堆积问题。实验结果显示,相比于石墨烯@空心碳球薄膜,石墨烯@空心碳球@Co₉S₈薄膜的比容量有了显著的提升,其体积比容量最高可达842.4 F/cm³,而其质量比容量达到了540 F/g。将其与石墨烯@空心碳球薄膜构成不对称的超级电容器,在971.9 W/L的体积功率密度下,可获得28.7W h/L的体积能量密度。此外,在长达8000次循环后,其容量的保持率高达95.8%。结果表明,石墨烯@空心碳球@Co₉S₈薄膜呈现出了相当优越的电化学性质。也表明了该复合薄膜的自组装法具有一定的普适性,为柔性薄膜材料的设计及制备提供了一定的参考价值。