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超级电容器具有功率密度高、循环寿命长、充放电速率快、使用温度范围宽以及对环境危害小等特点,被广泛应用在电动汽车、电子通讯设备和不间断电源等领域。电极材料是影响超级电容器性能的最主要因素之一,为了满足当今社会对超级电容器高能量密度、高效率和低成本的需求,大量的研究集中在构造具有特殊纳米结构的电极材料。纳米结构材料因其独特的物理化学特性,可以有效的提高超级电容器的电化学性能。本论文中采用简单的方法制备了纳米结构MnO2/C/TiO2、PPy/MnO2/C/TiO2、RGO/MnO2/C/TiO2、FeOOH/Ag/ZnO和Co(OH)2电极材料,通过、XRD、XPS、FT-IR、Raman、SEM和TEM等表征确定了物质形貌和结构,并结合循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等测试研究了材料的电化学电容性能。首先,通过丙酮高温热分解在Ti板上直接生长了 C/TiO2纳米线阵列,并以C/TiO2为基体通过恒电流沉积MnO2制备了 MnO2/C/TiO2。花状MnO2均匀的覆盖在C/TiO2基体上并保持着C/TiO2基体的纳米线阵列结构,MnO2/C/TiO2具有独特的壳核结构。在0.5 mol L-1 Na2SO4溶液中,当电流密度为1 A g-1时MnO2/C/TiO2电极的质量比容量可达639 Fg-1。当电流密度增大到40Ag-1后,MnO2/C/TiO2电极的质量比容量仍有93Fg-1。当功率密度为500 Wkg-1时,能量密度可达88.8 Whkg-1。当功率密度增大到19800 Wkg-1时,能量密度仍有12.9 Whkg-1。以2Ag-1的电流密度恒电流充放电测试1000圈以后,MnO2/C/TiO2电极的质量比容量为320 F g-1,质量比容量的保持率为78.7%。为了提高MnO2/C/TiO2电极的电化学电容性能,用PPy和RGO包覆MnO2/C/TiO2制备了 PPy/MnO2/C/TiO2 RGO/MnO2/C/TiO2电极。电化学测试结果表明,PPy和RGO包覆明显的提高了 MnO2/C/TiO2电极的比容量、功率密度和循环稳定性等。在0.5 mol L-1 Na2SO4溶液中,当电流密度为1 Ag-1时PPy/MnO2/C/TiO2电极的质量比容量可达715 F g-1,比 MnO2/C/TiO2 电极高 76Fg-1 当功率密度为 500wkg-1 时,PPy/MnO2/C/TiO2 电极的能量密度为99.3 Whkg-1,比MnO2/C/TiO2电极高10.5 Whkg-1。以10Ag-1的电流密度恒电流充放电测试1000圈以后,PPy/MnO2/C/TiO2和MnO2/C/TiO2电极的质量比容量分别为210 F g-1和152 F g-1,质量比容量的保持率分别为84.0%和80.9%。在0.5 mol L-1 Na2SO4溶液中,当电流密度为1 A g-1时RGO/MnO2/C/Ti02电极的质量比容量可达822 F g-1,比 MnO2/C/TiO2 电极高 183 F g-1。当功率密度为 500 W kg-1 时,RGO/MnO2/C/TiO2 电极的能量密度为 114.2 W h kg-1,比 MnO2/C/TiO2 电极高 25.4 W h kg-1。以10 A g-1的电流密度恒电流充放电测试5000圈以后,RGO/MnO2/C/TiO2和MnO2/C/TiO2电极的质量比容量分别为246 F g-1和150 Fg 1,质量比容量的保持率分别为 87.4%和 79.8%。然后,通过水热反应在泡沫镍基体上生长了 ZnO纳米棒,并用Ag颗粒对ZnO纳米棒进行了修饰,在Ag/ZnO纳米棒上电沉积FeOOH得到了 FeOOH/Ag/ZnO。Ag颗粒均匀的修饰在ZnO纳米棒上可以有效的改善FeOOH/ZnO的导电性,从而提高FeOOH/Ag/ZnO电极的电化学电容性能。在0.5 mol L-1 Li2SO4溶液中,当电流密度为1 A g-1时FeOOH/Ag/ZnO电极的质量比容量可达376.6 Fg 1。当电流密度增大到10 Ag-1后,FeOOH/Ag/ZnO电极的质量比容量仍有126.1 F g-1。当功率密度为400 W kg-1时,能量密度为33.5 Whkg-1,当功率密度增大到4000 Wkg-1时,能量密度为11.2 Whkg-1。以6 A g-1的电流密度恒电流充放电测试1000圈以后,FeOOH/Ag/ZnO电极的质量比容量保持在127 F g-1左右,质量比容量的保持率为70.3%。最后,通过水热法在泡沫镍基体上直接生长了花苞状Co(OH)2(Co(OH)2/Ni foam),这些花苞状Co(OH)2都是由许多纳米棒组成,而纳米棒又是由许多小薄片构成。BET测试表明,Co(OH)2的比表面积可达88.9 m2g-1,孔径分布主要集中在1～5 nm。在6 mol L-1 KOH溶液中,当电流密度为3 mAcm-2(1A g-1)时Co(OH)2/Ni foam电极的质量比容量可达2041 Fg-1,面积比容量可达6.12Fcm-2。当电流密度增大到60mAcm-2(20 Ag-1)时,Co(OH)2/Ni foam电极的质量比容量仍有811 F g-1,面积比容量可达2.43 F cm-2。以18 mA cm-2(6Ag-1)的电流密度恒电流充放电测试1000圈以后,Co(OH)2/Nifoam电极的质量比容量为1080 F g-1,质量比容量的保持率为72.4%。另外,以Co(OH)2/Ni foam和AC电极组装的Co(OH)2//AC不对称电容器,在电流密度为3 mAcm-2时,质量比容量可达59.2 F g-1,面积比容量可达1.51Fcm-2。当电流密度增大到60mAcm-2时,Co(OH)2//AC不对称电容器的质量比容量可达20.8 F g-1,面积比容量可达0.53 F cm-2。当功率密度为90.6 W kg-1能量密度可达20.3 W h kg-1,当功率密度增大到719.5 W kg-1后,能量密度为2.8 W hkg-1。以18 mAcm-2的电流密度恒电流充放电测试1000圈以后,Co(OH)2//AC不对称电容器的质量比电容为30.9 F g-1,质量比容量的保持率为69.3%。