可充电电池在生产生活中大量应用,一些近年来发展的新型电池备受关注。锂硫电池具有高的能量密度,可作为长续驶里程电动汽车动力电池,但单质硫的导电率低、体积变化大和充放电过程中多硫化物的穿梭效应等问题严重制约其发展与应用。此外,可充电水系锌离子电池极有希望应用在可穿戴设备,虽然其拥有价格低廉且对环境友好的优点,但也存在着电池电压范围低、电极材料尚不完善、可穿戴设备应用过程中的柔性环境带来的不稳定等一系列问题。本论文通过深入研究片状结构自组装的复合材料,发挥片状结构有利于缓冲体积变化和快速电子离子传输的特性,应用于电池获得优良的储能特性。研究内容和创新点主要有:（1）通过片层自组装的新型金属有机骨架（MOFs）制备了一种三维多孔片状CuS/S复合材料。这种特殊的片状结构有利于硫的嵌入,并且可以提供更多的活性位点以吸附电解液中的多硫化物。通过密度泛函理论的计算,得到了所制备的多孔框架CuS对多硫化物的吸附能。CuS/S正极0.1 C电流密度下经过200次冲放电之后,容量依然稳定在750 m Ah g-1,重复三轮的倍率测试后表现出优良的可逆性。（2）通过模板法制备了一种新颖的双微米立方CuS/S/Co3O4。这种由片层状自组装的Co3O4外壁包裹CuS内核,硫大量分布于两相之间的结构可以缓解硫的体积膨胀等问题,并防止多硫化物溶解损失。双微米立方在0.1 C的电流密度下表现出1480m Ah g-1的容量,并且库伦效率大于99%。0.2 C下即使是循环400次,容量依然能超过500 m Ah g-1,且库伦效率大于99.83%。0.5 C循环350次之后容量大于490 m Ah g-1,库伦效率大于96%。电池在?5°C的低温也展现出优异的性能,0.2 C循环200次之后依然可以获得大于700 m Ah g-1的容量。（3）以碳布为基底,分别水热生长密集VS2纳米片层状材料和电沉积Zn,以聚乙烯醇-乙酸锌-乙酸锰水凝胶（PVA-Zn/Mn）作为固态电解质,获得一种新型自修复柔性水系锌离子电池。研究发现,在电池弯折60°、90°和180°,在50 m A g-1的电流密度,电池保持110、121和106 m Ah g-1的容量,即使经过多次切割与拼接,电池展现出良好的自修复性能。综上所述,将片状结构自组装材料应用于可充电电池能有效地提高电化学性能,稳定的层状结构所具有大的比表面积可以提供更多活性位点,并缓解离子在嵌入/脱嵌过程中的体积变化。随着未来纳米材料制备技术的提高以及新型材料的合成,将使层状结构自组装纳米材料应用于更多的领域,促进高性能新型电池的发展与应用。