进入21世纪,传统能源极度贫乏的现象日益突出,绿色高效的能量存储和转换设备得到了人们的青睐。其中,超级电容器(SCs)凭借高能量密度、长循环寿命和环境友好等优点脱颖而出。就SCs而言,电极材料是影响其性能的最主要因素,所以选择一种性能优异的电极材料非常重要。新型二维材料Ti3C2有着高比表面积、高电子传输速率等特点,在储能领域已经表现出了巨大潜力。但目前Ti3C2的制备方法易在其表面生成-F等官能团,影响其导电性能,以及理论电容量相对较低,使Ti3C2的实际应用得到限制。本文的主要目的是对“手风琴”状Ti3C2进行负载改性处理,以获得电化学性能较单体Ti3C2得到提高的Ti3C2基复合材料。主要内容如下:(1)采用HF刻蚀和NH4HF2刻蚀两种方法分别制备“手风琴”状F-Ti3C2和NH4-Ti3C2,表征和电化学性能测试表明F-Ti3C2的性能更佳。F-Ti3C2在1 MKOH电解液中质量比电容为65 F g-1(电流密度为1 A g-1),经3000次循环后电容保留率高达85.1%。(2)以F-Ti3C2为基体,AgNO3为Ag源,采用简单的搅拌方式制备了Ag负载量不同(5 wt%、10 wt%和20 wt%)的Ag/F-Ti3C2复合材料。XRD、SEM等表征和电化学测试表明Ag的最佳负载量为10 wt%,10Ag/F-Ti3C2相比单体F-Ti3C2,导电性能得到改善,比电容提高至84 F g-1(电流密度为1 A g-1)。经3000次循环后,电容保留率为86.4%,表现出优异的循环稳定性。(3)以F-Ti3C2为基体,Fe(NO3)3·9H2O为Fe源,采用搅拌和热处理结合的方法制备了 Fe2O3/F-Ti3C2复合材料。XRD、SEM和TEM等表征显示本实验制备的Fe2O3 NPs为非晶态,分布在F-Ti3C2表面和层间。电化学测试结果显示Fe2O3/F-Ti3C2复合材料的质量比电容为252.9 F g-1(电流密度为1 A g-1),经3000次循环后电容保留率仍有78.2%。