近年来,由于石油短缺以及环境污染问题的不断加剧,开发高效储能系统已成为当今国际研究热点话题。超级电容器和锂离子电池具有循环寿命长、环境友好、绿色无污染等传统储能装置不具备的优点,是新型储能元件,成为电子设备、移动通讯、新能源汽车等方面极具潜力的储能系统,而研究并开发相关的电极材料成为提高高效储能系统性能的关键因素。在已知电极材料中二氧化锰（MnO₂）和二氧化钼（MoO₂）由于高理论容量而备受研究者青睐。本论文围绕两种材料自身的不足,如导电性能较差,循环稳定性能差等,采用简易的溶剂热法和原位还原合成方法对其进行了修饰改性。并通过SEM、TEM、XRD、XPS分析样品的表面形貌、结构和表面的含氧官能团。在三电极测试系统和蓝电测试系统中测试合成的复合电极材料电化学性能。本论文主要研究内容如下:首先,采用简单的溶剂热法和原位还原法合成了一维层状Ag纳米颗粒（AgNP）/MnO₂纳米棒（MND）复合材料。由于AgNP/MND纳米复合材料的高电导率,2 A·g^-1时其比电容为314 F·g^-1,远高于纯MND(178 F·g^-1)。纳米复合材料的电解质（R_s）和电荷传输(R_ct)的电阻比纯MNDs低得多。此外,纳米复合材料表现出优异的长期循环能力（1 000次循环后的初始容量仅损失9%）。第二,在AgNP/MND纳米复合材料的基础上,制备了Ag纳米颗粒修饰碳包覆MnO₂纳米棒（MCA）。MCA-1.5(1.5表示原始葡萄糖溶液1.5 g·L^-1)样品在三电极系统中1 A·g^-1的电流密度下表现出628 F·g^-1的最高比电容。特别地,用MCA-1.5和活性炭分别作为正极和负极制备的非对称超级电容器,在功率密度851.7 W·kg^-1的情况下,最大能量密度为48.3 W·h·kg^-1,并表现出良好的循环稳定性,2 000次循环后电容保持98.5%。另外,将两个非对称超级电容器装置串联可以点亮LED灯泡,证明了该装置的实际储能适用性。第三,以柔性PAN为基底,采用原位相转换方法,修饰改性MoO₂,所得复合电极材料PAN/MoO₂/MoS₂-0.5（PMOS-0.5,其中0.5表示制备过程中钼酸铵（NH₄）₂MoO₄·4H₂O量为0.5 g）在三电极系统中1 A·g^-1的电流密度下表现出439F·g^-1的最高比电容。当使用PMOS-0.5作为正极,活性炭作为负极,制备成不对称超级电容器（SC）器件时,表现出2246.9 W·kg^-1的功率密度和46 Wh·kg^-1的最大能量密度。该材料用于构建固态非对称SC（ASC）,该器件可以点亮LED灯带。此外,当使用固体电解质时,在器件弯曲成环前后,LED灯的亮度和持续时间没有显著变化,表明该材料具有极好的灵活性和稳定性。此外,该电极材料还具有良好的循环性能,2 000次循环后比电容保持在98.9%左右。最后,使用原位合成方法,以硫脲和MoO₂分别作为S源和Mo源合成MoS₂,在MoO₂颗粒的本体相中生长MoS₂纳米结构在碳纳米纤维（CNFs）上合成CNFs/MoO₂/MoS₂复合电极材料。制备的CNFs/MoO₂/MoS₂三元纳米结构材料由于三种组分之间的协同效应,不仅具有高度可逆的Li+储存容量,而且表现出优异的倍率性能和循环稳定性。以该复合材料为电极制备的锂离子电池在测试中前两次的放电容量分别为987 mA·h·g^-1和966 mA·h·g^-1,相应的库伦效率为97.5%和98%。