随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，新型能源的转换利用与高效存储技术已成为目前科学研究的热点。在众多储能技术中，超级电容器因功率密度高、充放电快、循环寿命长以及安全性好等优点，在电子设备、电动汽车、智能电网等领域有着广泛的应用前景。电极材料是决定超级电容器储能性能的关键。过渡金属氮化物作为典型的间隙化合物因其共价键和金属键共存，而具有导电性和化学稳定性好，以及活性位点（价态）丰富等优点，有望成为高性能新型电极材料。目前过渡金属氮化物用于超级电容器的研究较少，其储能机理仍然不明确，已报道的氮化物电极材料的制备方法涉及高温、有毒氨气使用、反应难以控制以及电极制备过程粘结剂的混合导致电极材料储能性能不理想。磁控溅射作为绿色镀膜技术，具有成膜温度低、沉积速率快、膜基结合力好、避免粘结剂使用、不涉及有毒气体、重复性好等优势，尤其适用于过渡金属氮化物电极材料的制备。本文通过磁控溅射（NMS）和掠射磁控溅射（OAMS）技术，成功制备了一种新颖的Nb@NbN分级纳米阵列结构薄膜材料。这种独特的结构增强了电化学活性位点、缩短了离子扩散路径，提高了电极的能量密度和循环稳定性。在0.5 mA/cm²电流条件下，该薄膜电极比电容可达到59 mF/cm²；在2 mA/cm²电流条件下循环20000次，电容保持率为93%。此外，将Nb@NbN正极与VN负极组装成全氮化物非对称超级电容器件，可以产生最大能量密度（50 mWh/cm³）和最大功率密度（80 W/cm³），同时保持显著的循环稳定性（在 2 mA/cm² 条件下循环 20,000 次后，保持率为 90%）。该研究为利用磁控溅射技术合理设计和开发高性能超级电容器电极材料提供了重要的参考。

金属氮化物；纳米阵列；磁控溅射；比电容；超级电容器