超级电容器作为一种新型的储能装置,由于拥有功率密度高、充放电速率快、对环境友好及循环稳定性好等优势而受到广泛关注,但是能量密度较低是制约其进一步发展的瓶颈。众所周知,电极材料是决定超级电容器能量密度高低及其它主要性能指标的关键所在,因此,设计并制备性能优异的电极材料便成为了超级电容器研究的核心课题。在金属硫化物中,铜基硫化物（CuxS,x=1-2）不仅价格低廉、材料来源丰富而且具有独特的自掺杂性、非化学计量比和较高的理论比电容,是一种理想的赝电容电极材料。但是,实际制备的CuxS电极材料却存在比电容较低,其它的电化学性能,如倍率性、循环稳定性也不太理想等问题。结构、形貌和组分的调控以及缺陷态的引入是提高电极材料电化学性能的有效途径,因此本论文设计并可控制备了CuS、Cu2S、Cu9S5及Cu1.96S等四种三维结构的CuxS并对其缺陷态进行了调控,研究了结构、形貌和组分及缺陷态对电化学性能的影响规律。所做工作主要分为以下三个部分:1、CuS和Cu9S5的制备及其电化学性能研究。采用一步水热法,调控溶剂和反应时间可控制备了不同形貌的CuS和非化学计量比的Cu9S5,探究了溶剂和反应时间与CuS、Cu9S5形成过程和形貌的内在关系及其对电化学性能的影响规律。实验结果表明,在甲醇溶液中更易获得非化学计量比的玫瑰花状Cu9S5,而在乙醇、乙二醇和异丙醇三种溶剂中则易获得其它花球状CuS;同时,随着反应时间的延长,CuS、Cu9S5的形貌易坍塌并造成结晶性变差,进而导致电化学性能降低,因此本实验中以24 h为最佳反应时间;此外,通过电化学分析可知,在1A/g电流密度下,Cu9S5（92 C/g）相较于其它三种溶剂中获得的CuS（84 C/g,75 C/g,49 C/g）表现出了更佳的电化学性能,这与Cu9S5的玫瑰花状形貌和丰富的化合价变化有关。2、Cu9S5形貌和缺陷态的调控及其对电化学性能的影响研究。分析表明,退火气氛和退火时间对Cu9S5的形貌和缺陷态调控具有重要作用。尤其是在氩气（Ar）下退火2 h时,玫瑰花状的Cu9S5表面出现了大量的孔洞和褶皱并在Cu9S5中产生了适量的硫空位,有效地增大了Cu9S5的比表面积、提升了离子传输能力和丰富了氧化还原反应,进而导致了其电化学性能的明显提升。结果表明,在Ar中退火2 h得到的样品其比容量可达337 C/g,是原始Cu9S5的近4倍。同时,组装的非对称超级电容器Cu9S5//AC也表现出了良好的储能特性。如:当功率密度为789.5 W/kg时,能量密度可达13.2 Wh/kg。当循环2000次后其电容保持率仍可接近100%。3、CuS物相和形貌的调控及其对电化学性能的影响研究。通过在Ar气氛中调节退火时间和退火温度,实现了CuS由混合相CuS/Cu9S5向单相Cu1.96S的物相转变及形貌的调控。实验结果表明,在250℃下延长退火时间有利于在CuS中形成新相Cu9S5,而当退火温度升高至450℃时（退火时间为2 h）,则实现了立方相的CuS由CuS/Cu9S5向斜立方相Cu1.96S的转变。由于CuS退火后S空位的产生及富含孔洞及褶皱的较为复杂的花/球状形貌的出现,退火后的样品,尤其是Cu1.96S,相较于退火前的CuS,表现出了更为优异的电化学性能,如238 C/g的比电容（在1 A/g的电流密度下）和92%的倍率性等。