能源,一直以来都是推动全球发展的必要因素,目前全球的能源结构依旧存在很大的问题,是能源危机等一系列问题的重大隐患。研究者们正在不断开发新型的能量转换和储存设备来应对能源危机的问题。超级电容器是当下的一种新型的能源储存器件,兼具着传统储能器件无法比拟的快速充放电、高能量密度和长期使用等优势。其中过渡金属氢氧化物因其本身较高理论比容量和易于制备的特点,在超级电容器电极材料领域中具有非常高的研究价值,低循环寿命和低电导率等问题也存在于这类材料中。为了解决这些问题,本论文分别从引入三种不同的金属离子,构成三元金属氢氧化物材料(Ternary metal hydroxides,THs),产生不同金属离子间的协同效应;控制制备时金属离子引入量的配比,从而调整材料微观结构;将三元过渡金属氢氧化物与碳材料相结合这三个角度入手,达到全面提升电极材料电化学性能的目的。论文的主要研究如下:通过一步水热法制备了 NiCoMo-THs三元过渡金属氢氧化物材料,与单金属的Ni(OH)2材料相比,NiCoMo-THs具有着独特的纳米片构成的三维球状纳米结构。在电化学测试中NiCoMo-THs展现出较高的比容量和良好的循环性能。制备了花状结构的NiCoMn-THs三元金属氢氧化物材料,并且通过调整制备时Mn离子的引入量来探究最佳的Mn离子引入配比。测试结果表明当Ni:Co:Mn为1:1:1时,电极材料展现出最为优秀的整体电化学性能。将NiCoMn-THs与碳纳米管(CNTs)结合,制备了 NiCoMn-THs/CNTs复合材料,并且研究了最佳的碳纳米管掺杂量。当CNTs的掺杂量为3 wt%时,材料具有最佳的电化学性能,在1 A g-1下的比容量达到2136.2 F g-1,循环2000圈后的容量保持率达到76.90%,同时组装了非对称超级电容器(Asymmetric supercapacitors,ASC)证明了其应用于超级电容器电极材料的巨大潜力。