随着人们对化石燃料的大规模消耗以及对能源需求的不断增加,开发可持续发展的能源体系已成为亟待解决的问题。在各类储能技术中,锂离子电池由于其高能量密度和工作电压,被认为是一种高效的能源存储装置,广泛应用于生产生活中。然而,由于锂资源的储量少、成本高,电池安全性能较低等问题,限制其未来大规模储能的应用。因此,开发新一代低成本、高安全性且具有优异电化学性能的储能体系具有重大意义。与锂相比,金属铝具有更丰富的储量,更高的理论体积比容量(8046 mAh cm^-3),并且在环境中具有良好的可操作性和安全性。因此以金属铝作为负极的铝离子电池体系成为最有前景的新型储能器件之一,逐渐成为研究的热点。然而,铝离子较大的电荷密度使得其在材料中受到较大的扩散阻力,导致能够实现铝离子可逆脱嵌的正极材料相对较少。开发能够实现可逆脱嵌铝离子的正极材料是该领域面临的最大挑战。其中,过渡金属硫族化合物由于其独特的阴离子框架结构,可以提供较低的电负性、多种氧化态和配位多面体,从而能够实现可逆地嵌入脱出反应,并且还具有较高的电化学容量,因此得到广泛的研究。本文中,以硫化钒为研究对象。通过水热法制备了VS₂纳米片状材料,采用物理搅拌方法进行石墨烯包覆,对产物VS₂及G-VS₂样品进行物相和形貌结构的表征,并与铝基离子液体电解液匹配组装成电池,研究其储铝性能。同时利用原位和非原位XRD等技术手段系统研究了其储铝机制。为了获得性能更为优异的正极材料,本文通过水热方法合成镍的前驱体,经过煅烧硫化后制得NiS_x纳米片,对其进行物相表征和电化学性能测试。并初步探索其它同主族钒/铌基硫族化合物VSe₂、NbSe₂和NbS₂的储铝性能,为其它过渡金属硫族化合物的研究提供参考依据。主要的研究结果如下:（1）利用一步水热法合成了VS₂片状材料,通过物理搅拌法对其进行石墨烯包覆,获得层状结构保留完好的石墨烯包覆的VS₂（G-VS₂）片状材料。首次将其作为铝离子电池正极材料,基于二硫化钒稳定的层状结构和石墨烯良好的导电框架网络,在反应过程中材料保持着结构的稳定性,使得G-VS₂表现出明显优于VS₂的电化学性能。在20 mA g^-1的电流密度下,G-VS₂首圈放电容量高达493 mAh g^-1,在100 mA g^-1的大电流密度下,首圈放电容量为186 mAh g^-1,循环50圈后容量为45 mAh g^-1。（2）采用非原位XRD、SEM、Raman、TEM和原位XRD测试技术研究G-VS₂的储铝机制,结果表明,该材料的储铝机理为嵌入/脱出反应。（3）采用水热法合成了生长在石墨烯基板上的纳米片状镍基的前驱体,经过煅烧硫化后形成NiS_x纳米颗粒堆积而成的纳米片,将其进行XRD、SEM表征,确定NiS_x物相组成与形貌结构。其作为铝离子电池的正极材料,表现出更优异的循环稳定性,在100 mA g^-1的电流密度下,循环100圈后容量为31.9 mAh g^-1。同时将VSe₂、NbSe₂和NbS₂三种物质作为铝离子电池正极材料,进行初步储铝性能探究。在50 mA g^-1的小电流密度下,放电容量分别为23.9、31和10.4 mAh g^-1。