超级电容器有效填补了传统电容器和电池之间的空白,它既拥有相当的能量密度,也拥有很高的功率密度,同时还拥有长的使用寿命和极快的充放电速率。影响超级电容器性能的关键因素在于材料的选择。其中金属氧化物由于其高的理论比电容和高的化学活性受到越来越多的关注和研究。但是金属氧化物的半导体性质制约了其导电性,造成活性位点下降以及材料内阻增加,直接导致比电容和倍率性能降低。因此选择合适的电极材料以及设计合理的微观结构变得至关重要。本文首先制备了整体呈片状微观呈纳米多孔竹叶状的CuO,以改善导电性不足带来的比电容的下降。经过电化学测试,在0.25 A g^-1电流密度下,比电容达到251.5 F g^-1,真空中封存10周之后,在相同电流密度下,有269.6 F g^-1的比电容。以2 A g^-1的电流密度循环充放电500次,比电容维持率达到88.79%。显示出CuO电极不错的稳定性,然而离实际应用仍然有很大的差距。随后针对常见的原位生长法难以均匀紧密生长的问题,创新的采用悬挂法原位生长了二维超薄NiCo₂O₄纳米片阵列。结果表明NiCo₂O₄电极在1 A g^-1电流密度下有最高2017.78 F g^-1的比电容,在30 A g^-1电流密度下依然有1880.00 F g^-1的比电容,倍率性能达到93.17%。10 A g^-1电流密度下循环5000次之后,依然保持之前容量的90.91%。证明了NiCo₂O₄是很有潜力的电极材料。最后本文进一步以湿巾纤维作为牺牲模板和碳源,制备出了NiCo₂O₄超薄纳米片和碳的中空微米管复合物,以进一步提高NiCo₂O₄的性能。电化学测试结果表明,在0.5 A g^-1电流密度下,得到了高达3069.63 F g^-1的比电容,达到理论比电容的86%。甚至在50 A g^-1电流密度下,依然达到2607.41 F g^-1,倍率性能达到84.94%。在30 A g^-1电流密度下循环5000次,稳定性达到96.21%,损失率仅仅为3.79%。这些出色的性能很好的证明了和碳复合可以显著弥补金属氧化物导电性不足的缺陷。