当今社会,人们日益增长的能源需求促使了各种储能装置的产生。超级电容器,一种新型的储能装置,结合了传统电容器和可再生充电电池的优点,具有高能量密度、快速充放电效率和环境友好等优点,其中影响其性能优劣最关键的因素是电极材料。由金属离子或团簇和有机配体配位生成的金属有机骨架材料（MOF）比表面积大,组成和结构可灵活调控,是不可多得的电极材料之一。通过不同的衍生方法,MOF可以转变为多种功能材料,其应用范围已扩展到储能领域。在众多的MOF材料中,钴沸石咪唑骨架（ZIF-67）由于其易于合成和独特的结构和反应特性,成为最重要的代表之一。综上所述,本文以ZIF-67为前驱体,通过离子交换技术获得了三种类型的衍生物并进行电化学性能研究。1、ZIF-67衍生的空心Co₃S₄的制备及电化学性能研究Co（NO₃）₂·6H₂O提供金属源,2-甲基咪唑为有机配体,先在室温的条件下制备规则的ZIF-67十二面体,然后在水热的条件,通过调节ZIF-67和硫代乙酰胺的配比,制备一系列的空心Co₃S₄,并且在但氮气中进行低温热处理,同时探讨低温热处理对Co₃S₄结构与性能的影响。最后利用电化学工作站分别测试了各产物单独作为电极材料时的电化学性能,结果表明,Co₃S₄-100的电化学性能最为优异,在1 A/g的电流密度下,其质量比电容最高可达668 F/g,即使在4 A/g的条件下,比电容值在5000次循环后仍保持其初始值的86.4%。由Co₃S₄-100与活性炭组装成的非对称超级电容器在716 W/kg的高功率密度时的能量密度为20.7 Wh/kg,经过2000次充放电循环后,器件的电容值保持高达81.4%。2、ZIF-67衍生Co掺杂的空心NiO的制备及电化学性能研究利用离子交换的原理,ZIF-67与Ni（NO₃）₂·6H₂O反应直接转化为NiCo层状双氢氧化物（NiCo-LDH）,在空气中煅烧后,NiCo-LDH可以进一步转化为Co掺杂的NiO（Co@NiO）空心十二面体。电化学测试结果表明,Co@NiO在1 A/g电流密度下的比电容高达520 F/g,即使电流密度增加10倍,比电容依然保持在374 F/g。且在电流密度为8A/g时循环5000圈后,电容衰减到初始的97.4%。当与活性炭组装成非对称电容器时,该器件在749 W/kg的功率密度下能提供的能量密度为36.2 Wh/kg,在8 A/g的电流密度下循环5000圈后,电容增加为原来的105%。3、ZIF-67衍生空心的CoMo-LDH和Mo掺杂Co_xO_y的制备及电化学性能研究通过改变ZIF-67与（NH₄）₆Mo₇O₄的质量比,使ZIF-67与（NH₄）₆Mo₇O₄直接反应,在冷凝回流的条件下制备一系列空心CoMo-LDH,并且通过控制反应时间探究了空心CoMo-LDH的生长过程,随后在氮气中对CoMo-LDH进行热处理得到了Mo掺杂Co_xO_y（Mo@Co_xO_y）,并详细讨论了热处理过程中温度对产物结构和性能的影响。电化学测试结果表明,Mo@Co_xO_y和CoMo-LDH均适合于超级电容器电极材料,其中,CoMo-LDH-0.1在比电容（1A/g时为514 F/g）,速率能力（在10A/g时为300F/g）和循环稳定性（5000循环后初始电容仅损失16.6%）方面最为优异。同时,CoMo-LDH-0.1//AC不对称超级电容器在752 Wh/kg的功率密度下具有14 Wh/kg的高能量密度和较长的循环稳定性（2000次循环后的电容保持率为76.3%）。