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MXene,二维（Two-Dimensional）过渡金属碳化物、碳氮化物和氮化物材料,具有类似于手风琴的多层结构。因其作为超级电容器电极材料时表现出的优异电化学储能性能和极好的导电性而获得了全世界众多科研工作者对它的研究兴趣。然而,与其他二维层状材料一样,刻蚀后的多层MXene片层会进行聚合和重新堆叠,从而限制了材料的电化学性能。因此,对MXene进行结构设计或表面修饰,可以防止其纳米片层的重新堆叠并加速电荷的传输,从而增加MXene在储能领域尤其是超级电容器电极中的应用潜力。本论文主要研究通过插层和负载形成复合材料两种方法来对MXene材料进行表面修饰,并研究其应用于超级电容器时的电化学性能。具体内容如下:（1）将衍生自ZIF-8的氮掺杂碳（NC）插入到Ti3C2Tx的层与层之间,通过氮掺杂碳的引入,防止Ti3C2Tx层与层之间的重新堆叠,还可以增加复合材料的电化学容量。得益于更大的层间距离、更高的比表面积和更优异的导电性,本章制备得到的NC-Ti3C2Tx复合材料展示出高达3 V s-1的快速的充电/放电速率,更高的质量比电容(在1A g-1的电流密度下,质量比电容达到82.8 F g-1,为原始Ti3C2Tx的210%),在50 A g-1的电流密度下也没有明显的电压降。对NC-Ti3C2Tx复合材料进行5000圈循环性能测试后,其比电容仍能保持100%,表现出了优异的循环性能。（2）利用具有优异导电性的Ti3C2Tx作为基底,负载电容较高的氧化物材料—MnO2制备出MnO2@Ti3C2Tx复合材料。对比研究了不同原料比对复合材料电化学性能的影响,并找到本章实验条件下的最优配料比。对在最优原料比的条件下制备的MnO2@Ti3C2Tx复合材料进行电化学性能测试,结果表明,在0.5 A g-1电流密度下,MnO2@Ti3C2Tx复合材料的质量比电容可以达到196 F g-1,即使是在10 A g-1的大电流密度下,其比电容仍能保持112 F g-1,展现出了较好的倍率性能。在2 A g-1的电流密度下,循环10000圈后,MnO2@Ti3C2Tx复合材料的比电容仍能保持76%,表现出了较好的循环性能。（3）采用Li、Na、K三种金属离子对Ti3C2Tx进行插层和表面修饰。金属离子的引入,在增大Ti3C2Tx的层间距离的同时,也可以除去材料表面的部分负电基团,使更多的Ti原子暴露出来,从而增加Ti3C2Tx材料的比电容。电化学测试结果表明,经过三种金属离子插层得到的复合材料的比电容均有相应的提高,其中Na-Ti3C2Tx复合材料的比电容最高,在1 A g-1的电流密度下其比容量可达到139 F g-1,在10000圈充放电循环后,电容仍能保持93%,表现出了优异的循环稳定性。（4）以Na-Ti3C2Tx作为基底,采用简单的电化学原位聚合法将聚苯胺负载在Na-Ti3C2Tx表面。聚苯胺的引入可以提高材料的导电性,促进离子和电子的传输,也有利于倍率性和比电容性能的提升,Na-Ti3C2Tx作为基底可以减缓聚苯胺在恒电流充放电过程中的结构变化,从而得到更加稳定的复合物。电化学性能测试结果表明PANI@Na-Ti3C2Tx复合材料在1 A g-1电流密度下展现了237 F g-1的比电容,即使在10 A g-1的大电流密度下,PANI@Na-Ti3C2Tx复合材料的比电容也能保持102 F g-1。在2 A g-1的电流密度下循环3000圈以后,材料的比电容仍能保持86%,表现出了优异的循环稳定性。