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作为一种介于电池和传统电容器之间的新型储能器件,超级电容器具有比电池高的功率密度和比传统电容器高的能量密度。因此,超级电容器的快速发展为一些需要大功率或高能量用电的设备带来了广泛应用的希望。作为决定超级电容器性能的重要因素,电极材料性能对其影响非常大。过渡金属化合物及其复合材料具有制备工艺简单、成本低、容量高及环境友好等优点,从而引起了科研人员的广泛关注。本论文以简单的水热法和化学沉淀法制备了一系列过渡金属化合物及其复合材料,并对其组成、结构、形貌和电化学性能做了测试和分析,主要内容如下:（1）以高锰酸钾为氧化剂,细菌纤维素（BC）为还原剂和支撑骨架,通过简单的水热法制备了K-水钠锰矿型Mn O2电活性材料。X射线衍射光谱（X R D）、傅立叶红外光谱（F T I R）和能谱（E D S）的分析结果表明制备的Mn O2为K-水钠锰矿型晶体结构。场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和透射电子显微镜（TEM）的分析结果表明制备的K-水钠锰矿型Mn O2为超薄层状结构的纳米片。在电流密度为0.2 A g-1和2.0 A g-1时,K-水钠锰矿型Mn O2纳米片材料基电极对应的比电容分别为328.2 F g-1和200.4 F g-1,表明制备的K-水钠锰矿型Mn O2纳米片材料具有高的倍率性能。在3.0 A g-1的电流密度下连续充放电循环2000圈后,比电容保持率达到91.6%,表明制备的K-水钠锰矿型Mn O2纳米片材料具有良好的循环稳定性。（2）采用简单的水热法制备了Sm2O 3改性的层状C u O纳米花材料,研究了不同量的改性剂对Cu O基体材料微观形貌和电化学性能的影响。结果表明,当Sm（NO3）3在反应体系中的浓度为0.0 0 9 0 M（0.30 mmol）时,所制备的Sm2O 3改性的层状C u O纳米花材料在所有改性材料中呈现出最优良的电化学性能;在电流密度为0.3 A g-1时,比电容为393.2 F g-1;当电流密度提高10倍后(3.0 A g-1),比电容为246.3 F g-1;在1.0 A g-1的电流密度下连续充放电循环2 0 0 0圈后,比电容保持率达8 4.6%。这些结果表明所制备的S m2O 3改性的层状Cu O纳米花材料具有高的比电容、优异的倍率性能及良好的循环稳定性。（3）在不牺牲功率密度和循环稳定性的情况下,通过结合两种材料的优点来提高电极材料的比电容。采用简单的化学沉淀法制备了铁氰化钴/多壁碳纳米管（Co HCF/MWCNTs）纳米复合材料,探讨了不同质量分数MWCNTs复合的Co HCF/MWCNTs纳米复合材料的电化学性能。通过分析FE-SEM可知,MWCNTs的存在缓解了C o H C F的表面团聚现象。分析X R D、F T IR和R a m a n的结果可知,复合材料的成分有Co HCF和MWCNTs。当MWCNTs的复合量为25.0w t%时,在1.4 A g-1的电流密度下,所制备的Co HCF/MWCNTs纳米复合材料基电极的比电容为648.5 F g-1,而单一组分的Co HCF和M W C N Ts材料基电极的比电容分别为3 1 8.0 F g-1和45.7 F g-1,这表明Co HCF/MWCNTs纳米复合材料与单一组分的Co HCF和MWCNTs相比,比电容有了大幅度的提高;在2.0 A g-1的电流密度下连续充放电循环3000圈后,比电容保持率达94.3%,表明该复合材料具有良好的循环稳定性。（4）以氧化石墨烯（GO）为基底,通过化学沉淀法在GO表面生长铁氰化锰（Mn HCF）,合成了Mn HCF/GO纳米复合材料,探讨了不同质量比的Mn HCF/GO复合材料的电化学性能。通过分析F E-S E M结果可知,高比表面积的G O能够使M n H C F均匀地分散在其表面,且减小了Mn HCF的颗粒粒径。XRD和FTIR测试结果表明,复合材料的成分有Mn HCF和GO。当GO的复合量为20.3 wt%时,在0.3 A g-1的电流密度下,所制备的Mn HCF/GO纳米复合材料基电极的比电容为279.3 F g-1,而单一组分的Mn HCF材料基电极的比电容仅为91.1 F g-1,该结果表明与单一组分的Mn HCF相比,M n H C F/G O复合材料的比电容被提高了3倍。在0.8 A g-1的电流密度下连续充放电循环2000圈后,比电容保持率达65.3%,表明该复合材料具有较好的稳定性。通过改性和复合的方法设计电极材料,进而研究其组成、结构和形貌对电化学性能的影响。研究结果表明,所制备的超薄K-水钠锰矿型Mn O2纳米片材料、Sm2O 3改性的层状纳米花C u O材料、C o H C F/M W C N Ts和M n H C F/G O纳米复合材料都具有优异的电化学性能,进一步说明该论文所采取的设计原则、制备方法及研究想法能为今后超级电容器电极材料的设计、制备及性能研究提供一个思路。