按照充放电反应机理的不同,超级电容器可以分为双电层电容（double-layer capacitor）和赝电容两种（pseudocapacitance）,前者具大功率密度后者具有大能量密度。本实验就是综合上述两种机理,将具有双电层特性的碳材料与具有赝电容特性的金属硫化物通过适当的方法复合在一起。以达到制备比容量高、循环性能好、物理化学性质稳定、价格低廉、环境友好、损耗低的电极材料。金属硫化物因其相对较好的导电性、环境友好、资源丰富、价格低廉以及理论生产能力较高等特点,引起近期能量存储系统中电极材料研究的新潮。但是硫化物也存在金属化合物作为电极材料固有的弊端:充放电过程中离子的嵌入嵌出会发生体积变化甚至结构破坏,从而导致材料导电性和循环性能降低。本实验中将金属硫化物与碳纳米管（CNTs）复合,以SiO₂为模板,通过两步水热法,形成Ni_xS_y均匀包覆的CNTs@Ni_xS_y同心轴结构,在该结构中碳纳米管既起到了电子“高速路”的作用,又起到了缓解Ni₃S₂体积膨胀的作用,同时还能阻止Ni₃S₂团聚,增大其比表面积,在1 A g^-1电流密度下达到了333 F g^-1的比容量,当电流密度达到10 A g^-1时,容量保持率为92.8%的初始容量。CNTs@Ni₃S₂虽然在一定程度上电化学性能有所提高,但是在电极制备过程中仍需要加入高分子粘结剂,这会增加活性物质之间的接触电阻,而且操作过程复杂。因此本实验进一步采取将Ni₃S₂与通过化学气相沉积法（CVD）制备的碳纳米管膜（CNTs film）复合制备柔性自支撑复合材料。并且在制备CNTs膜的过程中在CNTs膜内部引入SiO₂作为与硝酸盐反应的动力,解决了CNTs膜疏水性质造成的活性物质难以进入的困难,避免了前人所用酸处理方法对CNTs膜的破坏。本实验最终合成厚度非常薄的CNTs/Ni₃S₂复合薄膜,通过SEM、TEM可以观察到实验获得了三维网状多孔复合结构。并在最佳反应条件下根据计时电位获得了2 A g^-1电流密度下1310 F g^-1的高比容量,20 A g^-1电流密度下仍然具有74.3%的保持率;根据循环伏安曲线在扫描速率从5 mV s^-1增加到200 mV s^-1扫描速率时容量保有率为64%,在50 mV s^-1扫描速下循环6000圈后仍能保持最初容量90%,说明CNTs/Ni₃S₂复合薄膜是非常理想的超级电容器电极材料。此外该反应方法也为在CNTs膜内引入其他金属化合物开辟了新思路。