二维碳基复合材料在储能器件方面的应用是现代科学研究的热点。但目前的二维碳基复合材料的合成,可控性差,功能性差。本文主要针对两种二维材料,石墨烯和Co（OH）₂纳米片,通过负载功能小分子和高分子聚合物,实现二维材料的可控合成和功能化,并且对这些材料进行了结构表征和性能表征。具体研究内容为:（1）合成了带正电荷的有机小分子NDI,通过NDI与石墨烯间的静电作用和π–π作用,将NDI固定在石墨烯上,制备出了石墨烯基有机复合材料NDI-RGO。这既提高了NDI-RGO的导电性,也保持了其电化学活性。NDI-RGO表现出来较高的容量和循环稳定性。在25mA g^-1下充放电260圈后仍能保持170 mA g^-1的容量,在800 mA g^-1保持53 mA g^-1的容量。（2）承接以上方法,合成了有机小分子PDI,利用PDI与石墨烯间的静电作用和π–π作用,在石墨烯上负载小分子PDI,制备出了石墨烯基有机复合材料PDI-RGO。既保留了PDI的活性位点,也提高了PDI-RGO的导电性,降低了其在电解液中的溶解性。PDI-RGO表现出来较高的容量和循环稳定性。在25 mA g^-1下充放电100圈后仍能保持168 mA g^-1的容量,在800 mA g^-1保持52 mA g^-1的容量。（3）本文合成了一种具有二维金属氮掺杂的介孔碳片。以Co（OH）₂纳米片作为实现介孔和二维结构的模板,聚苯胺（PANI）作为前驱体。通过聚苯胺对Co（OH）₂纳米片包覆,然后对材料进行热处理,热处理过程中,Co（OH）₂纳米片分解成钴单质的小球,且依然保持二维结构,聚苯胺对Co（OH）₂纳米片具有支撑和保护作用,然后利用硫酸刻蚀掉钴单质小球,得到了金属-氮掺杂的二维介孔碳片。我们通过改变温度和Co（OH）₂纳米片/AN的比例,控制材料的氮的种类,氮的含量,孔结构,碳层厚度。结果发现MCN-2-800具有很高的比表面积,规则的介孔结构,高的吡啶氮和石墨化氮含量,MCN-2-800在碱性条件下表现出非常好的氧还原性能,起始电位为-0.119V,半波电位为-0.186V。