二维材料是一类原子级别厚度的片状纳米材料,独特的性质使其在储能等诸多领域极具应用潜力。但片层间强范德华作用力使其极易堆叠,限制了其优异特性的发挥。将二维片层组装成三维结构可有效缓解其堆叠并获得多孔结构,另外构建取向结构能更好的展示其优势。磁场能够提供取向作用力,常用于构筑有序的微纳米结构。因此,本文以石墨烯与MXene这两种典型的二维材料为例,在组装过程中引入外加磁场,并考察磁场在其三维组装过程中的作用与影响。首先,通过原位生长或者外加Fe₃O₄赋予氧化石墨烯磁性,在低温还原过程中引入非均匀磁场。在磁场诱导下二维片层取向分布,组装形成具有一定取向结构的三维石墨烯网络。进一步优化,引入水分散性Fe₃O₄与均匀磁场,避免Fe₃O₄团聚,制备了具有良好取向结构的三维石墨烯材料。取向网络结构有利于改善电极中离子扩散,因此将具有取向结构的复合材料作为锂电负极时,在2 A g^-1电流密度下可保持585 m A h g^-1的容量,表现出更优于无序结构的储锂性能。其次,磁场诱导定向组装也可有效应用于MXene材料。在MXene液相组装以及快速凝胶化过程中引入磁场,对MXene片层进行诱导取向,成功得到了取向三维结构。取向的三维结构不仅能够提供高电子导电性,还能实现快速的物质传输,有望应用于电化学储能领域。总之,利用磁场的诱导取向作用,可在液相中诱导二维片层进行取向三维组装,实现高导电与快速物质传输性能,有望应用于快速、低成本的高能量/高功率电极的制备。