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当今人类社会面临的第一个挑战就是能源问题。随着化石能源的不断耗竭和化石能源消费过程中带来环境污染问题的日益严峻性,促使人们不得不开发和使用可再生能源如太阳能、风能、潮汐能、生物质能等。然而,在可再生能源的利用过程中,迫切需要能量储存装置。目前,储存电能的电化学方式主要有电池和超级电容器。虽然电池的容量至少比超级电容器大一个数量级以上,但超级电容器具有充电速率快、功率密度高、循环寿命长和安全等优势,特别适合于城市交通、电站调峰等用途。然而,超级电容器要实现大规模商业应用就必须解决能量密度低的问题。目前,商用超级电容器的能量密度仅6～9 Whkg-1,远远不能满足人类社会发展的需要,而提高超级电容器的能量密度决定因素是电极材料。因此,寻找理论容量高、性能稳定、价格低廉、环境友好的电极材料是开发高性能超级电容器的必由之路,具有重要现实意义。与电池的储能机理不同,超级电容器主要依靠表面层存电,无论是双层电容还是赝电容,电能的储存都发生在储能材料的表面层。因此,研发比表面积大、导电性能好、结构稳定、具有分层分级结构的纳米材料是本研究的出发点。基于这样的想法,本文选择了理论容量高、导电性能好的过渡金属硫化物作为研究对象并开展研究。（1）采用常温搅拌和高温回流法制备了NiCo2S4纳米材料。SEM、XRD、TEM等表征结果显示,NiCo2S4具有空心立方体结构,且立方体表面呈现片状的纳米分级结构。电化学测试结果表明,在1 A g-1的电流密度下,NiCo2S4电极的比电容为1356 F g-1。比电容随着电流密度的增加而下降,当电流密度增大至20 A g-1时,比电容为950 F g-1,电容保持率为70%,表现出较好的倍率性能。以NiCo2S4电极为正极,多孔碳为负极,组装成混杂型超级电容器（PC//NiCo2S4）。当功率密度为796.8W Kg-1时,PC//NiCo2S4的能量密度达33.4 Wh Kg-1.在5 A g-1的电流密度下,经过10000次充放电循环后,器件的电容保持率为67%,表现出较好的循环稳定性。（2）采用水热法在泡沫镍上原位生长Co9S8纳米片,再通过电化学沉积法在Co9S8表面上生长Ni（OH）2纳米薄片而制备具有独特壳核结构的Co9S8@Ni（OH）2电极材料。电化学测试结果表明,在电流密度为1 A g-1时,Co9S8@Ni（OH）2电极具有的比电容高达1922F g-1。比电容随着电流密度的增加而下降,当电流密度增大至20 A g-1时,比电容为1039F g-1。在5 A g-1的电流密度下,进行1000次恒电流充放电后,电容保持率为60.3%。以Co9S8@Ni（OH）2电极为正极,多孔碳为负极,组装成混杂型全固态超级电容器（PC//Co9S8@Ni（OH）2）。当功率密度为799.9 W kg-1时,PC//Co9S8@Ni（OH）2的能量密度高达36.7 Wh kg-1。在5 A g-1的电流密度下,经历10000次充放电循环后,电容保持率为83.3%,因而器件表现出良好的循环稳定性。（3）以去离子水和乙二醇作为溶剂、乙酸钴为钴源、硫脲为硫源、泡沫镍为电极基质,通过一步水热法制备了自支撑多孔Co3S4纳米薄片电极。电化学测试结果表明,Co3S4电极具有优良的电化学性能。在1 A g-1的电流密度下,Co3S4电极的比电容高达2460 F g-1。当电流密度为20 A g-1时,比电容为1544 F g-1,电容保持率为63%。