近期,二维过渡金属碳化物（MXenes）在能量储存应用中是一种富有前景的电极材料。作为MXenes家族最有前景的一员,Ti₃C₂作为有前景的电极材料得到了广泛研究,并应用于超级电容器。然而,由于其相对低的比表面积和电子导电性,多层Ti₃C₂表现出较差的容量性能。针对以上问题,为进一步提高Ti₃C₂的电化学性能,本论文进行了以下几方面的研究工作。（1）研究腐蚀时间对Ti₃C₂合成的影响,结果表明:腐蚀时间能够改变Ti₃C₂的形貌、表面官能团以及电化学性能等。腐蚀时间为216 h的Ti₃C₂（Ti₃C₂-216）在5 mV s-1下展现出118 F g-1的高比容量,而且其拥有良好的速率性能和循环稳定性。电化学性能的提高主要源于:高的碳含量提供更好的导电性和更快的电子传输,以及更大的比表面积提供更多电极与电解液的通道。这为制备更高性能的Ti₃C₂基纳米电极材料奠定了基础。（2）为进一步提高电极材料的比表面积,利用简单的原位水解和热处理方法,制备出TiO₂纳米颗粒修饰层状Ti₃C₂的纳米复合材料（TiO₂-Ti₃C₂）。结果表明:TiO₂-Ti₃C₂纳米复合材料在5 mV s-1下展现出143 F g-1的高比容量,和良好的循环稳定性。TiO₂纳米颗粒的引入可以提供更大的比表面积以提供更多的活性位点,提供额外电解液的扩散通道,和作为层间间距器防止片层的坍塌,协同地作用,从而导致TiO₂-Ti₃C₂纳米复合材料电化学性能的显著提高。这表明Ti O₂-Ti₃C₂可以作为一种高性能超级电容器的电极材料。（3）为增加材料的层间距和赝电容,利用简单的液相沉淀法和热处理过程制备出MnO₂纳米颗粒改性的Ti₃C₂基纳米复合材料（MnO₂-Ti₃C₂）。结果表明:MnO₂纳米颗粒能够增加Ti₃C₂的层间距,提供更多电荷存储空间。最终,MnO₂-Ti₃C₂纳米复合材料展现了优异的电容性能,在5 mV s-1时面积容量达到377 mF cm-2,及其高的速率性能,和良好循环稳定性。性能的改善主要源于层间距的扩大有助于更多的K+嵌入插层,和导电基体提供的更快的电子扩散。这表明MnO₂-Ti₃C₂纳米复合材料可为高性能超级电容器提供可能。（4）为进一步提高材料的导电性和赝电容,以尿素为氮源,通过简单的一步水热法制备了氮掺杂Ti₃C₂纳米片N-Ti₃C₂。结果表明:氮原子成功并均匀地掺杂进Ti₃C₂基体内。N-Ti₃C₂能够提供更高的比容量（在扫描速率为5 mV s-1时达到156 F g-1）,和良好的速率性能和循环稳定性。N-Ti₃C₂电化学性能提高的主要原因是:导电性的增加;含氮基团提供的额外赝电容;晶面间距的扩大提供了更多K+的插层,协同地作用。这表明N-Ti₃C₂纳米材料可用作高性能超级电容器的电极材料。