超级电容器作为可再生的储能装置,具备优良的倍率性,较高的功率密度,能够进行快速充放电以及循环稳定好等性能。但由于其电极材料的能量密度不高,限制了超级电容器的发展。因此,构建一种性能优异的电极材料是超级电容器研究领域的关键问题。近年来,为了开发高效电极材料以满足可再生能源存储系统对高性能电极材料日益增长的需求,人们进行了大量的研究工作。二维材料因其具有较大的比表面积,有利于电极-电解质的充分接触而能进行快速充放电,因此被广泛应用于超级电容器领域。目前,较为出众的二维材料主要有石墨烯,六方氮化硼和二硫化钼等。而碳材料是电极材料的起源,尤其是掺杂了杂原子的碳材料更是一种具有很大潜力的新型碳材料,能够为电荷传输提供额外的渠道。聚膦腈是自身含有丰富杂原子的一类高分子聚合物,可作为制备含杂原子碳材料的前驱体。四氧化三铁合成方法简单,作为金属氧化物,其理论比容量较高,一直备受研究关注。本论文以二维纳米材料为基底材料,聚膦腈为包覆材料,四氧化三铁为最外层复合材料,采用化学方法巧妙地将三类材料的优异性能有机结合在一起,通过协同作用提高复合材料的电化学性能。主要研究内容如下:（1）首先,通过Hummer法合成基底材料石墨烯（GO）;再在GO表面原位聚合聚膦腈（PZS）,得到GO/PZS纳米复合物;然后,在GO/PZS表面原位生成四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米粒子,得到GO/PZS/Fe₃O₄纳米复合材料;最后将复合材料进行高温碳化,得到GO/PZS/Fe₃O₄碳化纳米复合材料,再通过FTIR、XRD、XPS、SEM和TEM等测试手段表征了其基本结构和性能。电化学性能测试显示,在电流密度为1 A g^-1时,复合材料的比容量为183 F g^-1,具有良好的稳定性,2000次循环充放电后的电容保持率为70%,表现出良好的电化学性能。（2）以硼酸和尿素为原料制备出二维六方氮化硼纳米片（h-BN）,再在h-BN纳米片表面原位聚合聚膦腈（PZS）,得到h-BN/PZS纳米复合物;然后在h-BN/PZS表面原位生成四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米粒子,得到h-BN/PZS/Fe₃O₄纳米复合材料;最后将复合材料进行高温碳化,得到h-BN/PZS/Fe₃O₄碳化纳米复合材料,对其进行结构表征和性能测试。将所得的样品制备成电极材料,测试其电化学性能,其中h-BN/PZS/Fe₃O₄电极当电流密度为2 A g^-1时,比容量可以达到456 F g^-1。选用MnO₂为正极,h-BN/PZS/Fe₃O₄为负极,组装MnO₂//h-BN/PZS/Fe₃O₄非对称超级电容器件,在0-1.6 V宽电压窗口,当电流密度为0.5 A g^-1时,比容量最大为52 F g^-1,当功率密度最大为6306 W kg^-1时,能量密度为5.3 Wh kg^-1,具有良好的循环稳定性(电流密度为5 A g^-1时,2000次循环后电容保持率为64.8%)。通过对比h-BN,Fe₃O₄,h-BN/PZS三者的电化学性能,发现h-BN/PZS/Fe₃O₄复合物表现出更优异的电化学性能,可以作为一种新型二维纳米电极材料应用于超级电容器领域。（3）首先通过水热法合成了二维二硫化钼（MoS₂）基底材料,再在MoS₂表面原位聚合聚膦腈（PZS）,然后在其表面原位生成Fe₃O₄纳米粒子,最后进行高温碳化,得到同时含有氮、磷、氧原子掺杂的二维MoS₂/PZS/Fe₃O₄碳化纳米复合材料。在宽电压窗口-1.2-0 V,电流密度为2 A g^-1时,比容量可以达到403 F g^-1。组装非对称超级电容器MnO₂//MoS₂/PZS/Fe₃O₄器件,比容量最大为73 F g^-1,当功率密度最大为6400 W kg^-1时,能量密度为10.7 Wh kg^-1。充电后,成功点亮了一个发光二极管。因此,MoS₂/PZS/Fe₃O₄是一种很有前景的超级电容器电极材料。