铝离子二次电池作为新一代大规模电网储能器件最理想的候选者,其具有成本低、资源丰富以及理论比容量高等特点。就目前而言,铝离子二次电池的研究还处在初级阶段,尚不能满足大规模储能的需求,尤其在正极材料方面。二维MXene材料Ti3C2Tx因具有良好的导电性、亲水性及机械性能等特点可作为基体材料与其它电化学活性材料复合,从而解决单一材料性能不足的缺陷。本课题通过使用二维MXene材料Ti3C2Tx对铝离子二次电池正极材料进行改性,并探究其在铝离子电池中的电化学性能。首先,通过简单的一步水热法,将CoS2“锚定”在Ti3C2TxMXene层片上制备出结晶度良好的CoS2@MXene复合材料。该方法可以细化活性物质CoS2颗粒,提高比表面积,增加反应活性位点。当CoS2@MXene复合材料用作铝离子电池正极材料时,在100 m A/g的电流密度下最高放电比容量为～175 m Ah/g,经过200圈循环后容量衰减了大约11%,是CoS2电池容量衰减程度的一半。在该复合材料中,MXene作为一个导电基板,提供丰富的活性位点,缩短了离子/电子迁移路径,从而获得了优良电化学性能的电极材料。其次,将上述CoS2@MXene复合材料通过加入碳纳米管制备出具有良好机械性能和柔韧性的无粘接剂自支撑电极。CoS2@MXene/CNT电池相较于CoS2/CNT具有较高的放电比容量（～185 m Ah/g）,并且在循环500圈后容量保持在约90 m Ah/g左右。柔性电极的制备无需使用粘接剂与导电炭,减少了非活性物质的使用,降低了电池的成本。无粘接剂电池相较于传统制备提升了电池的循环寿命与库伦效率。MXene的加入提高了电极的导电性,改善了CoS2与碳纳米管的结合,从而提升了电池容量和循环性能。最后,通过控制反应时间与苯胺单体和过硫酸铵的摩尔比,制备出三种形貌不同的聚苯胺PANI-1、PANI-2和PANI-3。通过对放电比容量简单的对比发现形貌纤长的PANI-3最具有改性的价值。通过原位聚合和机械混合的方法分别制备了PANI-3/MXene与PANI-3/MXene’,并测试了其在铝离子电池中的电化学性能。PANI-3/MXene电池放电比容量约为105 m Ah/g,较单独的PANI-3容量提高约60%,且电池循环800圈的容量保持率高于PANI-3/MXene’。原位聚合的PANI-3/MXene复合材料中MXene与PANI-3之间具有良好的结合力和MXene较佳的电子传导赋予复合材料更加优异的电化学性能。总之,二维MXene Ti3C2Tx材料自身所具备的高导电率、优异的机械性能等特点在铝离子二次电池正极材料进行改性方面具有很大的潜力。CoS2@MXene复合材料、CoS2@MXene/CNT柔性薄膜以及PANI-3/MXene复合材料均有较为优异的电化学性能,在铝离子电池实际应用中具有良好的前景。