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超级电容器作为一种新型的能量存储设备,具有功率密度大、循环寿命长、充放电速率快和安全性高等优点,被广泛应用于便携式电子设备、备用电源系统和混合动力汽车等领域。然而,较低的能量密度严重限制了其实际应用。因此,设计并合成比容量高、能量密度高且循环稳定性好的超级电容器材料成为近几年的研究热点。过渡金属氧化物/氢氧化物赝电容电极材料如Ni（OH）2、Co（OH）2和MnO2等因具有超高的比电容而得到科研工作者的青睐。本文以泡沫镍为基底和支撑材料,原位合成出Ni（OH）2纳米阵列及其异质多级纳米结构,并以活性炭为负极,组装成非对称性超级电容器,从提高比电容和拓宽电位窗口两方面来实现能量密度的提升。具体研究内容如下:首先,我们通过一步水热法,仅以泡沫镍为镍源,含有5 mMNaH2PO4的H2O2为溶液,成功地制备出原位生长在泡沫镍上的三维结构P掺杂Ni（OH）2微/纳米棒阵列,并调节了 P-Ni（OH）2的结构和形貌。因泡沫镍具有良好的导电性和较大的比表面积,以及P的掺杂提高了 Ni（OH）2整体的导电性,增加其活性位点,促使合成出的P-Ni（OH）2电极具有优异的电化学性能。在电流密度为2mA cm-2下面积比电容高达3.51 F cm-2;且表现出较高的循环稳定性。此外,P-Ni（OH）2/NF//AC全固态的非对称超级电容器在功率密度为0.63 kW kg-1下的能量密度高达81.31 Whkg-1。其次,以原位生长在泡沫镍上的P-Ni（OH）2微/纳米棒为二级基底,再通过水热法在P-Ni（OH）2微/纳米棒上生长出Ni-Co LDH纳米片,制备出三维多孔的P-Ni（OH）2@Ni-Co LDH核壳多级结构的三维复合材料。其中,以P-Ni（OH）2微/纳米棒为核促进了电子的传输和离子的扩散,以Ni-Co LDH纳米片为壳提供了更多的活性位点;作为自支撑的电极材料,这种独特的多级结构及P-Ni（OH）2棒和Ni-Co LDH纳米片间的协同作用促使P-Ni（OH）2@Ni-Co LDH电极表现出优异的电化学性能。在1mAcm2的电流密度下,P-Ni（OH）2@Ni-CoLDH/NF电极的面积比电容高达13.44 F cm-2,是P-Ni（OH）2/NF电极(3.51 F cm-2)的3.8倍。另外,我们组装的P-Ni（OH）2@Ni-Co LDH//AC全固态非对称超级电容器表现出较高的能量密度,在功率密度为1.6 mW cm-2时的能量密度高达0.323 mWh cm-2。最后,我们采用两步水热反应成功地制备出生长在泡沫镍上的P-Ni（OH）2@MnO2核壳异质结构纳米阵列。作为自支撑电极材料,这种独特的核/壳异质结构促使电极表现出优异的电化学性能。其具有超高的面积比电容(2mA cm-2下为5.74 F cm-2)和超长的循环寿命。另外,组装的P-Ni（OH）2@Mn02//AC全固态的非对称超级电容器具有大的电位窗口（0～1.6 V）,在功率密度为0.8 mW cm-2下的能量密度高达0.324 mWh cm-2;在高电流密度20 mA cm-2下,5000次循环充放电后,其比电容仍能保留初始值的80%。