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超级电容器作为新型的储能器件,其比功率和比能量介于锂离子电池与传统电容器之间,同时具有充放电速度快、使用寿命长、安全性高、工作温度宽等优点,在许多能源储存领域得到广泛应用。电极材料作为超级电容器的关键组成之一,备受科研者们的关注。对于广泛研究的氧化物,低的本征电导率严重限制了其在大电流充放电的性能表现。因此,寻找高本征电导率的新型电极材料是发展高电化学性能超级电容器的关键。过渡金属磷化物具有类金属合金的特性,在大电流密度下的电化学过程中能进行快速地电子转移,进而表现出优异的倍率性能。尽管过渡金属磷化物具有高的理论容量,但其实际的性能表现较差,主要是因为材料存在体积膨胀效应大和有效利用率低等问题。因此,本文简述了超级电容器各类电极材料的储能机理及其研究进展,提出采用高导电材料与不同合成方法制备的过渡金属磷化物进行复合,研究了所制备电极材料的形貌结构、电子导电性、元素组成、包覆层对电化学性能的影响规律。主要的工作内容如下:一、采用一步水热法在碳布上合成了外层富含金属镍的磷化镍材料,通过稀盐酸刻蚀溶解材料表面的金属镍,得到了不同形貌的磷化镍材料。与Ni-P@Ni HL/CC,Ni-P@Ni HL/CC-0.5h和Ni-P@Ni HL/CC-2h相比,Ni-P@Ni HL/CC-1h电极具有纳米片的外层,能够暴露出更多的活性位点,有利于比容量的提高,同时金属Ni能够提高材料的电子导电性和结构稳定性。电化学结果表明,Ni-P@Ni HL/CC-1h表现出高的比容量(280.8C g-1),出众的倍率性能（76.2%）和优异的循环性能。基于循环过程中电极发生的活化现象,研究发现,形貌结构良好的Ni-P@Ni HL/CC-1h在循环后形貌变化小,体积膨胀能得到明显的抑制。组装的Ni-P@Ni HL/CC-1h//AC非对称电容器在功率密度为942.8W kg-1下表现出高的能量密度(27.6 Wh kg-1)。二、采用溶剂热法在碳布基底上制备出3种形貌的NiCo前驱体（纳米花、海胆状、中空球）,电化学结果显示,纳米花和海胆状前驱体具有高的电化学性能,进一步通过简单浸渍法与气相磷化法成功地合成了碳包覆的磷化镍钴材料,并对其进行了结构形貌与元素组成表征。研究发现,海胆状的NiCo材料由大量的1 D纳米针和2 D纳米片构成,其在碳布上生长均匀并形成良好的导电网络,提高了活性物质的有效利用率;磷化后的材料增加了比表面积和孔隙率,在此基础上的碳包覆材料磷化后形貌保持完整,孔径分布更集中,比表面积更大。交流阻抗结果表明,在四种ULAs电极材料中磷化物具有电子导电性高和电荷转移速率快的特性;而NiCoP@C-ULAs中的碳包覆层对导电性的提高有利,同时其表现出快速的离子扩散动力学,这些特性使得NiCoP@C-ULAs电极比NiCoP-ULAs、NiCoP-ULAs和NixCo1-xO@C-ULAs电极在电化学的能源储存与转换领域更具优势。组装的NiCoP@C-ULAs//AC全固态器件的比容量可达168.5 C g-1,具有优异的倍率性能和长循环寿命,在792.8 W kg-1时,表现出高的能量密度37.1 W h kg-1。