Ni基电极材料特别是Ni–Co–S、Ni（OH）₂等过渡金属硫化物和氢氧化物,具有高的导电性和理论比电容被作为极优的赝电容电极材料。然而,如何提高电极整体的导电性,大电流下的电容保持率和循环稳定性仍然面临着巨大的挑战,这也限制了这类材料的进一步应用。Mn基电极材料如MnO₂等过渡金属氧化物,由于自然界中含量丰富、价格低廉、环境友好、无毒无害,同时也存在?-,?-,?-,?-型等多种晶体结构,致使其成为理想的电极材料。但是MnO₂材料相对低的活性面积、不良的导电性限制其储能能力。针对这一现状,我们开展了对纳米材料三维复合结构和阵列结构的构建,以提高电极整体的导电性能、机械性能和使用寿命。主要研究成果如下:（1）通过简单、方便、环保的方法,构建了以聚吡咯（PPy）纳米线为导电骨架、以K–birnessite型MnO₂为外壳的分层核/壳微纳结构（MnO₂ NFs@PPy NWs）。这种核/壳微纳结构有效地增加了活性面积、缩短了离子传输距离,有利于离子的有效转移。由于MnO₂和PPy的协同效应,使MnO₂ NFs@PPy NWs核/壳结构在电流密度为2 A g^–1时比电容高达276 F g^–1,在大电流充放电(电流密度为20 A g^–1)时电容保留率为72.5%。以这种核壳微纳结构为正极,组装的非对称柔性超级电容器（AFSCs）（MnO₂@PPy//AC）具有良好的循环稳定性(电流密度为3 A g^–1时,循环6000次电容保留率为90.3%)、好的机械柔韧性、宽的电压窗口（1.8-2.0 V vs.SCE）,以及高的能量密度(功率密度为901.7 W kg^–1和9000 W kg^–1时能量密度分别为25.8 Wh kg^–1和17.1 Wh kg^–1)。（2）通过简单的硫化过程将生长在泡沫镍导电基底上的Ni–Co前驱体纳米片阵列转化为超薄、多孔的三维Ni₃S₂/CoNi₂S₄微/纳网络结构。实验发现S^2-的类腐蚀效应使Ni₃S₂/CoNi₂S₄纳米片的表面附着着众多纳米颗粒,从而使Ni₃S₂/CoNi₂S₄/NF三维网络具有丰富的边缘态。其结构和组分的优势赋予三维Ni₃S₂/CoNi₂S₄/NF电极具有较好的电化学性能,电流密度为2 A g^-1时比电容高达2435 F g^-1,大电流充/放电(电流密度为20 A g^-1)时比电容保持率为80%。以Ni₃S₂/CoNi₂S₄/NF作为正极,AC（活性炭）/NF作为负极组装的非对称超级电容器在高的功率密度17.3 kW kg^-1下能量密度达到40.0 Wh kg^-1,同时具有极好的电化学稳定性（连续循环6000次后仍保持初始比电容的92.8%）。此外,我们也系统的研究了循环伏安曲线的极化与温度的关系,结果发现随着测试温度的升高,极化变得更明显,比电容也有一定的提高。这些优良的电化学性质可以归因于组分和结构的协同效应,确保了材料丰富的氧化还原反应、高导电性、多孔性、和稳定的三维微纳结构。该项研究提供了一种普适的、廉价的生产高性能超级电容器电极的方法,为便携式电子器件的发展提供了一种新思路。（3）通过三步水热法和氩气氛围中退火过程,最终合成以泡沫镍为基底的分层Ni–Co–S@Ni–W–O（Ni–Co–S–W）核/壳复合纳米片阵列结构。这种复合结构作为自支撑电极表现出高的比电容(电流密度为2 A g^-1时比电容为1988 F g^-1)、极好的电容保持率(电流密度为30 A g^-1时比电容为1500 F g^-1),均远远超过了纯的Ni–Co–S纳米片阵列电极的电化学性质。以核/壳复合纳米片阵列为正极,商业活性碳为负极,6 mol L^-1的KOH为电解质,组装成的非对称超级电容器具有高的比电容(电流密度为1 A g^-1时比电容为155 F g^-1)、极好的电化学稳定性（循环6000次后仍保持初始比电容值的91.7%）、以及高的能量密度(功率密度为799.8 W kg^-1时能量密度为55.1 Wh kg^-1)。（4）通过控制Ni（OH）₂纳米片在蛋黄–壳PPy球表面上的生张过程,设计并合成了一种新型的“龙眼”状复合结构。这种独特的设计不仅保留了空心结构的优点,同时也降低了电荷传输距离,该龙眼状复合结构有着高的导电性和优良的储能能力,从而有效地减少了“死体积”,提高了电极材料的利用率。组装的非对称超级电容器展现出优良的电容保持率,长的循环寿命,高的功率密度和能量密度。此外,与单个电容器相比两个电容器串联有着高的输出电压3.0 V。