黑磷是一种天然的P型直接带隙半导体,因其二维层状结构而被赋予众多独特的物理化学性质,弥补了石墨烯零带隙的不足,拥有优于过渡金属硫属化合物载流子迁移率的特性,且在储能、光电、生物医学等多个领域均展现了非常好的应用前景,是有望成为继石墨烯之后最有可能走向实际应用的一种材料。但黑磷较差的环境稳定性严重制约了其进一步的发展应用,关于黑磷商业化应用还需很长的路要走。而本论文是从新型二维层状材料黑磷入手,基于高温高压制备技术,在探究黑磷及黑磷改性应用的同时,进一步拓展到其它类黑磷磷基层状材料,分别在能源存储转化和高频电磁损耗应用领域进行仔细探讨,分析其微观组织结构与性能之间的关系,主要研究结果如下:（1）开发了柔性自支撑黑磷-石墨烯Janus膜,利用高导电石墨烯作为集流体、散热层、屏蔽层,利用黑磷作为储能层、屏蔽层,而且由于石墨烯的存在可以轻松制得超薄自支撑的Janus膜,并将其制作成可以集电磁屏蔽、散热、储能于一体的柔性电子器件,为黑磷在柔性多功能可穿戴电子器件中的应用打下了基础。基于黑磷-石墨烯Janus膜的高致密性与良好电导率特点,在超级电容器、电磁屏蔽、散热三个领域都展现了很好的应用前景,这种可以集多种功能于一体的器件将更能满足人们的需求。（2）但由于黑磷较差的环境稳定性,严重制约了其进一步的发展与应用,尤其是在电催化领域。在此,我们利用掺杂手段合成出高质量的硫掺杂黑磷晶体,并成功提高了电催化析氧性能。通过原子力显微镜,发现液相解离的硫掺杂黑磷纳米片具有较好的环境稳定性,可以有效的抑制黑磷在空气中的降解。实验结果表明,硫掺杂黑磷纳米片在析氧反应中,其Tafel斜率远远高于纯黑磷的Tafel斜率。而且,第一性原理计算也表明,掺杂硫元素可以有效地提高黑磷的环境稳定性,增加黑磷纳米片的活性位点与电荷快速迁移,进而提高其析氧催化性能。（3）虽然黑磷的改性研究取得了一定的进展,但距离实际应用还有很长的路要走。开发新型的类黑磷磷基层状材料,也是另一个很好的思路。我们将IIIA主族金属元素铟引入到黑磷中,发现磷与铟很容易形成化合物InP3。在此,通过高温高压定向生长技术合成出了高纯的InP3晶体,并且通过控制降温速率,在层状结构中又进一步引入了多孔结构,并将其作为电极材料应用于柔性全固态超级电容器中。实验结果表明,InP3拥有优异的电化学储能性能,例如超高的功率密度,高能量密度,高体积比电容,并具有良好的拉伸性、柔性和循环稳定性,在储能领域展现了巨大潜力。（4）由于GeP5具有超高的电导率,在层状金属性磷化物中更具代表性。而且基于我们课题组已经成功将GeP5纳米片应用于三明治结构超级电容器中,但不管是从器件结构还是从性能大小来讲,都不足以满足人们对高性能可穿戴平面微型储能器件的需求。因此,在高导电的GeP5纳米片上原位生长上仅有几个纳米大小的Ru O2纳米颗粒,实现双电层与赝电容的协同效应,并采用掩膜版辅助等技术获得高分辨率平面交叉电极结构。通过优化微型超级电容器器件,从而制备出具有超长循环稳定性的高性能柔性可穿戴储能器件。（5）金属性层状磷化物InP3与GeP5拥有很好的导电性,而且InP3在高压合成时可以通过控制降温速率在层状材料中引入多孔结构,以及GeP5通过控制退火温度也可以引入合适的孔洞结构。对于这种二维纳米材料来说,不仅导电性好,而且比表面积大,这就非常适合用于电磁波吸收领域。良好的导电性可以使得电磁波在材料内部发生强烈的介电损耗,孔洞结构的引入不仅有助于构建轻质吸波材料,还可以增强电磁波多级反射损耗,进而消耗电磁波能量以达到良好的电磁波吸收效果。