日益增加的能源消耗、环境污染以及全球变暖成为当今社会共同关注的话题。解决这些问题的途径就是发展其他新型能源及其利用技术,其中,新能源利用的关键是研发高性能的储能器件。超级电容器是近几年来新发展起来的一种储能器件,它的主要优点是功率密度高、生产成本低、充放电速度快以及循环稳定性好等,因此引起人们的高度关注。对于超级电容器来说,电极结构及材料是决定其性能的重要因素。多孔镍由于其廉价、耐腐蚀性好、导电性好以及比表面积大等特点,被广泛作为集流体材料应用于超级电容器。MnO2作为一种电极活性材料,是一种代表性的赝电容超级电容器电极材料,具有高容量、宽电压、易合成、价格低廉、稳定等优点,有实现商业化应用的潜力。本论文旨在用电化学去合金化法以及微球模板法制备多孔镍,并研究其在超级电容器方面的应用。主要研究内容及结果如下:在去合金化研究中,利用电化学方法在(NH4)2SO4溶液中对Ni-Mn合金去合金化制备多孔镍,研究了外加电压、时间、(NH4)2SO4溶液的浓度以及温度等条件对多孔镍形貌结构的影响。结果表明,随着外加电压的不断增大,合金表面裂纹状的孔数量不断增加,孔由浅变深,孔之间的间距不断减小;随着腐蚀时间的延长,孔径尺寸不断增大,孔不断变深,孔数量明显增加且分布较均匀,但时间过长会导致合金表面形成的孔结构被破坏,合金表面碎裂;在相同条件下,当(NH4)2SO4溶液浓度增加时,合金表面孔数量增加,孔变深,浓度过大会导致合金表面碎裂;当温度升高时,合金表面由裂纹状的孔逐渐转变为岛状结构,孔由平行一致的取向逐渐变为相互连通,孔数量增加,但温度过高会导致合金宏观上碎裂剥落。以不同外加电压下得到的多孔镍为集流体沉积相同质量的MnO2作为电极测试其电化学性能。结果表明随着外加电压的不断增大,充放电时间随外加电压的增加不断增大,面电容也不断增大,最大面电容为597 mF/cm2,可见,多孔镍的孔结构增大了MnO2与电解液的接触面积,提高了MnO2电极的电化学性能。在微球模板法制备多孔镍中,首先用Stober法制备直径较为均匀的SiO2微球,并自组装形成SiO2微球模板,以此为模板进行电镀镍膜,除去模板后得到三维有序多孔镍,并研究其在电化学方面的应用及性能。研究发现,自组装得到的SiO2微球呈周期性有序排列,且随着分散液中SiO2微球质量分数的增加,自组装的微球层数增加,微球排列更加密集,缺陷减少;除去模板后得到的镍膜上孔也呈现周期性有序排列,大孔之间通过较小的孔相连通,大孔尺寸约为300 nm,且随着SiO2微球质量分数的增加,孔之间的连通的小孔更加明显,形成三维有序多孔结构;电流密度对多孔镍的形貌无明显影响。以SiO2质量分数为0.3%制备的微球模板得到的多孔镍为集流体,利用恒压电沉积MnO2,改变沉积时间获得不同厚度的MnO2。对所制备的MnO2薄膜进行了结构与电化学表征,测试表明,多孔镍表面的MnO2呈纳米片状,厚度约为20 nm;随着沉积时间的不断增加,面电容也随之增加,沉积时间为60 min时,最大面电容可以达到241 mF/cm2;MnO2的比电容随沉积时间的增加而减小,在沉积时间为10min时,比电容最大,达到184.4 F/g;沉积时间为10 min的电极在2 A/g的电流密度下循环1000次以后,比电容保持率为95%,具有良好的循环稳定性。