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储能技术可以用于可再生能源的高效开发,是解决环境污染和能源危机的关键技术之一。超级电容器是介于锂离子电池和传统电容器之间的新型储能元件,具有廉价环保、功率密度高、循环寿命长等突出优点,已引起国内外研究团队的广泛关注。电极材料作为影响超级电容器性能的关键材料之一,如何设计制备出高性能电极材料,是近年来该研究领域的热点课题之一。Ni（OH）2电极材料层状结构具有较大层间距,且成本低、环境相容性好、理论电容高,是电化学电容器优选的电极材料之一。泡沫镍具有结构均一、质量轻、强度高、耐腐蚀性好、电导率和热导率高等特点,可作为基体、集流体或者模板来构筑三维电极材料,简化电极制备工艺,提升电化学性能。本文以硝酸铵、硝酸锌、氨水和商品泡沫镍为原料,通过原位氧化泡沫镍,生成Ni（OH）2及沉积Zn-Ni DHs（锌镍复合氢氧化物）;采用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微分析-X射线能谱（FESEM-EDS）、氮气吸附脱附测试（BET）和X射线光电子能谱（XPS）等表征技术分析了所得材料的组分与结构;采用循环伏安法、恒电流充放电法和交流阻抗法测量了电极材料循环前后的电化学性能。主要研究内容及结果涵盖以下两个方面:1.三维Ni@Ni（OH）2复合材料的制备及其电化学性能研究:以硝酸铵（NH4NO3）和泡沫镍（Ni）为原料,在80°C恒温24 h下,通过化学浴沉积法,在泡沫镍衬底上,原位氧化合成氢氧化镍/镍（Ni@Ni（OH）2）泡沫电极。电化学测试表明,三维Ni@Ni（OH）2泡沫电极具有高的面积电容6.4或1.62 F/cm2（电流密度为2.5或30 mA/cm2）。5000次循环测试表明,前1200次循环,样品面积电容有所增加,2000和5000次后,样品面积电容保留率约为70.4%和42%。其优良的电化学性能主要来源于Ni（OH）2与泡沫镍衬底紧密结合的结构设计,使电解液离子可以快速有效地扩散到活性材料表面,同时提高了电子的传输速率。研究同时表明,循环后Ni@Ni（OH）2的孔隙率和比表面积下降,减少了电解液与活性材料的接触面积,影响了离子扩散效率,从而导致了该样品电极较差的循环性能。2.三维Ni@Zn-Ni DHs复合材料的制备及其电化学性能的研究:以硝酸锌、氨水和泡沫镍为原料,通过化学浴沉积法,在泡沫镍衬底上,原位氧化生长和沉积Zn-Ni DHs纳米片阵。电化学测试表明,Ni@Zn-Ni DHs纳米片表现出良好的比电容:1 A/g下比电容为746.2 F/g（4.27 mA/cm2下面积电容为3.18 F/cm2）。Ni@Zn-Ni DHs电极在3000次充放电循环后比电容衰减29%。其优良的电化学性能主要来源于:一方面,Zn-Ni DHs纳米薄片构建的网状结构不仅为电解质离子的吸附作用提供了大量的位点,而且提供了电荷在电解质与活性物质Zn-Ni DHs之间进行传输的有效路径;另一方面,在泡沫镍上直接生成的Zn-Ni DHs纳米薄片增强了活性材料和基体之间的电接触,有效提高了活性材料的利用率。通过对循环后样品的XRD、FESEM分析,讨论了循环后比电容衰减的原因。循环后Zn-Ni DHs纳米薄片发生团聚和皱缩,减少了电解液与活性材料的接触面积,导致样品循环过程中性能不断衰减。