随着环境污染问题和能源危机的日益加深,绿色发展的生态环境理念愈来愈深入人心。风能、潮汐能、太阳能以及地热能等可再生能源,由于地理因素和技术的限制,无法满足人们庞大的能源需求。因而,设计制造具有高能量密度、高功率密度以及超长循环寿命的电化学能量储存体系显得尤为重要。在众多绿色储能装置当中,水系电池-超级电容器混合（Batter-supercapacitor hybrid,BSH）储能体系以其大的应用潜能,受到了人们的广泛关注。BSH能量储存系统是在电池和超级电容器的研究基础上构建而成的,它通过将一个具有高能量性能的电池型电极和一个具有高倍率性能的电容型电极结合到一起,实现了电池和超级电容器优点的完美结合。由于BSH优异的电化学性能,在电动汽车,智能电网,甚至于小型的电子/光电设备上都表现出高效的应用潜能。此外,水系电解质避免了有机电解质有毒、易燃的弊端,具有更高的安全性能。由于适宜的结构设计,水系BSH展示出了高效、廉价、安全以及环保的特点。电极是BSH的核心,制备性能良好的电极材料对于构建高效的BSH设备起到了决定性的作用。过渡金属硫族（Transition metal chalcogenides,TMCs）化物,以其独特的“三明治”夹心结构,良好的导电性,较高的理论容量以及低廉的价格,被广泛的应用于能量储存体系当中。本文制备了几种TMCs纳米材料,并构建了性能优良的水系BSH装置,主要内容如下:1、硫化锌（ZnS）具有无毒、廉价、稳定性好以及理论容量高等特点,是理想的储能材料。利用金属-有机框架（MOFs）,通过简单的共热解过程制备了N-掺杂多孔碳纳米片包覆的硫化锌纳米颗粒（ZnS/NMC）复合材料。在复合界面中,ZnS纳米颗粒直接与碳或多级孔结构接触,提供了快速的电子和离子双转移途径,有利于快速的电极反应。此外,杂原子N-掺杂以及碳包覆硫化锌纳米颗粒可以在充-放电过程中提供更多的活性位点和稳定的电极反应。在1 A g^-1的电流密度下,ZnS/NMC的比容量为160 mAh g^-1。在5 A g^-1的电流密度下,经过1000圈的循环,该材料仍保持着92.9%的初始容量。利用活性炭（AC）作为负极材料,构建了ZnS/NMC//AC水系BSH储能体系,该体系展现出高达45.5 Wh Kg^-1的能量密度。2、利用泡沫镍作为柔性基底,合成纳米棒状Co₉Se₈/CdSe（Co-Cd-Se）柔性复合电极材料。纳米棒状结构可以有效增加电极材料和电解液的接触面积,提高材料的利用效率,同时能够促进电子转移。泡沫镍的三维结构和柔性特性有利于维持电极材料的结构稳定,提升材料的循环稳定性。通过和碳包覆的铁纳米颗粒（Fe-C）复合材料进行匹配,构建的Co-Cd-Se//Fe-C水系BSH储能体系在10.9 kW kg^-1的功率密度下,获得高达57.6 Wh Kg^-1的能量密度。3、将还原氧化石墨烯（rGO）作为结构框架,通过水热法合成1T相VSe₂和rGO的复合材料（1T-VSe₂/rGO）,并应用于混合储能体系中。在1 A g^-1电流密度下,1T-VSe₂/rGO的比容量可达156.8 mAh g^-1。通过和碳包覆四氧化三铁（Fe₃O₄-C）纳米颗粒进行匹配,组装的1T-VSe₂/rGO//Fe₃O₄-C水系BSH体系在1.3 kW Kg^-1功率密度下的能量密度达到65.6 Wh Kg^-1。