超级电容器作为一种新型电化学储能元器件,凭其电能利用率高、循环寿命长等优点在信息技术、电子产品和车用能源等领域迅猛发展。超级电容器的主要核心在于电极材料的研发,电极材料的微观结构和微观形貌均对超级电容器的性能有很大的影响。过渡金属氧化物由于具有储量丰富、价格低廉、理论比容量高等优点,成为可选择的一类超级电容器电极材料而得到广大科研工作者的关注。本文成功合成了三种微观形貌的超级电容器过渡金属氧化物粉体电极材料,分别为柳叶片状Cu O、立方体Co₃O₄、花球状Co₃O₄。利用XRD、SEM、TEM等手段对产物的相结构和微观形貌进行表征,考察了试验条件对产物的影响以及产物的生长过程机理,并对三种电极材料用粉体进行了电化学性能测试,具体研究内容如下:（1）研究了柳叶片状氧化铜材料的制备及电化学性能。采用水热法成功合成出了由纳米棒自组装成的立体柳叶状Cu O材料。当Cu²⁺浓度为0.1 mol/L时,并以1:4的原料摩尔比于150°C下水热4 h可得到形貌较好的柳叶状Cu O电极材料,该材料的微观形貌的产生可归因于不完全定向依附生长机制。在三电极系统下对其进行电化学性能测试可知,柳叶状Cu O电极材料具有一定的赝电容行为,在0.2 A/g的电流密度下质量比电容可达到191.667 F/g,但是在该电流密度下充放电电压范围仅为0.12 V,且当电流密度为1 A/g时,其质量比电容降至14.12 F/g,因此该Cu O电极材料不适合作为赝电容器的电极材料。（2）研究了立方体形貌四氧化三钴材料的制备及其电化学性能。采用一步水热法成功合成出具有立方体形貌的Co₃O₄材料。在1:2的原料配比下于180°C下水热48 h可获得形貌均一的立方体形的Co₃O₄电极材料,在该材料的生长过程中,溶解氧和NO₃^-起着至关重要的作用,其立方体形貌的产生归因于溶解再结晶过程。根据电化学性能测试可知,立方体形貌Co₃O₄电极材料具有明显的赝电容行为且其可逆性良好,在0.2 A/g的电流密度下的比容量为68.67 F/g。（3）研究了花球状四氧化三钴材料的制备及其电化学性能。采用水浴-煅烧法成功合成出花球状的Co₃O₄材料。在1:20的原料配比下在90°C中保温5 h后于500°C下煅烧3 h可获得形貌均一的花球状Co₃O₄电极材料,该材料的微观形貌主要是由离子侵蚀及颗粒生长过程中各自不同热力学状态状态形成的。根据电化学性能测试可知,花球状形貌Co₃O₄电极材料亦具有明显的赝电容行为且其可逆性良好,在0.2 A/g的电流密度下的比容量为164.71 F/g,是立方体形貌Co₃O₄电极材料的质量比电容的2.4倍。