层状双金属氢氧化物（LDH）作为一种典型的无机层状材料,可在不改变板层结构的情况下,对层板上的金属离子进行调换,金属离子在层板上高度分散,层板间阴离子也可以置换以调节层板间距离及相应化学性质,这些特性使得LDH在电催化,吸附,生物传感,储能方面都有广泛的应用。尽管LDH的应用和发展已经取得了很大的进展,但在电化学储能和传感领域中LDH实际应用主要受到低导电率的限制。为了解决这一问题,合成了具有高电荷流动性和高比表面积的LDH/碳纳米复合材料,用于高效电极材料。本研究首先制备了不同金属组分LDH,通过调节层板上金属阳离子的种类,研究了不同活性金属离子对LDH物理化学性能和电容性能的协同效应。通过不同种金属离子取代Al³⁺,有效降低了双活性金属LDH的带隙能量,使样品的氧化还原反应更容易。在所有样本中,NiMn-LDH具有最大的比电容数值(1322F·g^-1),良好的速率性能和较大的能量密度(79.3 Wh·kg^-1),形态学保持良好。说明NiMn-LDH在系列多活性金属组分LDH中具有最好的储能表现。进而研究了三维碳泡沫/LDH/石墨烯复合材料在传感领域的应用,碳泡沫,是一种独立的三维多孔碳材料,在海绵上生长的双活性金属组分LDH作为葡萄糖传感的电极材料。碳海绵的存在不仅作为LDH的生长基地,使LDH垂直生长在其表面,防止其堆叠,还能大大提高复合材料的导电能力,在LDH层表面涂上少量石墨烯,连接相邻的LDH纳米片,从而进一步提高电导率,增强机械强度,通过多种金属组分LDH对比,NiMn-LDH/SC/GO具有最好的葡萄糖传感灵敏度,抗干扰性能强,测量范围最广,对于制备新型高效的葡萄糖传感器具有重要的指导意义。