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超级电容器作为一种新型的能量存储器件,拥有较高的比电容量和优良的循环稳定性,其整体性能主要受电极材料影响。本论文分别采用液相共沉淀法和水热合成法,成功制备了二氧化锰和钴基化合物电极材料,考察了通过加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改善氧化锰电极材料的各项性能,探讨了磷化改性对四氧化三钴材料电化学性能的影响。并采用体相掺杂方法制得具有二维层状结构的金属氧化物/多孔树脂炭（PRAC）复合电极材料,将制得的活性材料用于非对称电容器以提高其能量密度。然后通过PVP辅助化学共沉淀的方法以制备纳米颗粒状的层状双氢氧化物（LDHs）ConNi1-nLDHs,并构筑ConNi1-nLDHs//PRAC非对称超级电容器。具体结果如下:通过加入PVP,使得二氧化锰电极材料结晶度降低,同时颗粒更细小更分散,增加了材料的有效面积,使得材料的电化学性能大幅提升。以热处理的方法对二氧化锰电极材料进行优化,在350℃的环境下,减少了材料官能团的团聚,增加了活性材料的有效面积,提升了电极材料的性能。经过电化学测试,该材料表现出了较高的比电容量和良好的循环性能。在电流密度为0.5 A g-1的环境下循环1000次之后,样品的比电容值为437 F g-1,仍能保持在85%左右。经过交流阻抗谱测试,发现优化后的样品内阻较小,导电性能较强,适合做超级电容器电极材料。通过水热法制备得到四氧化三钴,结晶度降低,同时颗粒更细小更分散,增加了材料的比表面积。通过350℃环境下热处理2 h,使得材料的性能得到了很大的提升。然后以次亚磷酸钠作为磷源,处理温度为350℃,对钴的前驱体和制得的四氧化三钴电极材料进行优化。四氧化三钴磷化后的电容量明显大于羟基氧化钴磷化后的材料,而且其对称性也为其中最优。电流密度为1 A g-1时,磷化后的四氧化三钴比电容值可达到439 F g-1,5 A g-1的大电流密度下1000次充放电循环后,电容量无明显衰减,说明磷化后的四氧化三钴是理想的电极材料。使用体相掺杂的方法,将具有相反电荷的乙酸钴二维纳米片与酚醛树脂组装,然后经过热处理制备得到二维层状结构的Co3O4/树脂炭（RAC）复合材料。Co3O4在RAC中表现了良好的分散性,为赝电容反应中产生电子传导提供了通道,使复合材料表现出优异的电化学性能。Co3O4与树脂炭的质量配比对复合材料的电化学性能具有重要影响,实验表明加入质量比占50%乙酸钴所制得的Co3O4/RAC-50%的复合材料电化学性能最优,材料内部发生了丰富的法拉第反应,在0.5 A g-1的电流密度下达到1037 F g-1的最大比电容,在5 A g-1电流密度下循环10000次仍有93.5%的电容保持率。以Co3O4/RAC-50%复合材料为正极、多孔树脂炭（PRAC）为负极组装,得到Co3O4/RAC-50%//PRAC非对称电容器。当功率密度从3750 W kg-1减少到24.9 W kg-1,能量密度从45.4 W h kg-1增加到49.8 W h kg-1,大约是PRAC//PRAC对称电容器的能量密度的3倍。采用PVP辅助化学共沉淀方法制备了系列钴镍层状双金属氢氧化物(CoxNi1-x LDHs)复合材料。CoxNi1-x LDHs复合材料由α-Co（OH）2和α-Ni（OH）2组成,其组成成分比例对电容性能有着重要的影响。其中Co0.51Ni0.49LDHs具有最佳的电容性能,1 A g-1的电流密度下其比电容高达2221 F g–1。当电流密度为10 A g–1时,恒电流充放电5000次循环后电容量仅衰减14.2%。以优化后的Co0.51Ni0.49LDHs复合物作正极,活性炭PRAC作负极,构筑了非对称电容器。当PRAC//Co0.51Ni0.49LDHs质量比为4:1时,比容量达到最大值。电流密度为120 m A g-1时,其比容量可达192.21 F g-1。非对称电容器在其功率密度为374.42 W kg-1时的能量密度达64.24 Wh kg-1;而在大功率密度6240.38 W kg-1下,其能量密度仍保持在58.57 Wh kg-1。