超级电容器具有功率密度较高,循环寿命较长以及充电时间短等优点,能够较为妥善的解决贮能设备高功率密度和高能量密度之间的矛盾。相比于传统的电解电容器、薄膜电容器和陶瓷电容器具有更加综合的电性能、更多的应用场景和更大的应用潜力。与锂离子电池相比,超级电容器良好的功率密度和循环寿命使其能够应对锂离子电池不能满足的场景,所以两者性能上存在一定的互补作用。超级电容器有着极其广泛的用用领域:消费电子、新能源汽车、风电光伏发电、工业传动、军工、轨道交通和智能电网等。并且随着能源环境问题的日益突出和国家政策的引导,超级电容器有望迎来黄金发展时代。金属氧化物为活性物质的超级电容器相比于常见的碳材料超级电容器有着更高的能量密度,能够最大程度上克服自身能量密度相对较低的短板。目前所研究的金属氧化物作为活性物质都有比较明显的性能缺陷。因此制备出一种性能比较全面的金属氧化物是本实验一个重要切入点。本文选取三氧化钼及其衍生物为研究对象。通过水热法一步制备了三氧化钼的衍生物H_xMoO₃,该产物的形貌为榆钱状的分层纳米片,上面分布着大量的介孔,这种形貌有利于增加活性物质与电解液接触面积,并且使得离子在多维的通道中快速传输。然后通过氢气还原处理得到MoO_3-x,形貌基本保持不变,但是导电性和电化学活性有了进一步提高。MoO_3-x表现出优异的电化学性能,在5A/g的电流密度下容量达到1480F/g,循环10000圈容量没有任何衰减。并且这种材料的赝电容机理与目前报道的机理有所不同,即充电过程由嵌入式机理主导,放电过程由氧化还原机理主导。本研究制备出了电化学性能比较全面的金属氧化物,其精简的制备工艺使得该材料具有较大的应用潜力。其特殊的赝电容机理为超级电容器的理论体系添砖加瓦,丰富了基础学科的知识。