超级电容器是目前常用的一种储能装置,其较高的功率密度、较快的充放电速率、较长的循环寿命及放置时间,使得它具有很大的应用前景。在众多影响超级电容器应用的因素中,电极材料的性能和成本对超级电容器的影响极为突出,因此目前对超级电容器的研究主要集中在研发性能好、价格低的电极材料方面。本文主要以碳材料和金属氧化物为研究对象,一方面利用碳材料的高导电性和高循环稳定性,另一方面利用金属氧化物的高电容量,将两者复合制备出高性能的复合材料。在选择材料时,我们选择聚多巴胺球（PDA）为碳材料,因为聚多巴胺球表面含有许多活性基团具有一定的化学活性和吸附性,另外其在高温下可煅烧成N掺杂的碳球,从而提供更多的活性位点;金属氧化物选择了MnO₂、NiCo₂O₄和Fe₃O₄,因为其含量丰富、价格低廉且无毒环保。具体的研究内容主要有以下三个部分:（1）本文首先制备了核壳结构的PDA@MnO₂复合材料,方法简单、快速,然后采用SEM、TEM、EDS、XRD对PDA@MnO₂复合材料的形貌、晶相及化学组成进行分析。在1 M Na₂SO₄溶液中,通过循环伏安、恒电流充放电、电化学阻抗等方法对PDA@MnO₂复合材料的电容性能进行了测试。测试结果表明,在1 A g^-1的电流密度下,PDA@MnO₂复合材料的比电容可达193 F g^-1;在2 A g^-1的电流密度下、恒电流充放电2500圈后依然能够保持初始比电容的81.2%。（2）本文以PDA球为碳源,在高温下将其碳化为N掺杂的碳球（NCSs）,然后以NCSs为核将NiCo₂O₄纳米片生长在NCSs上,制备了核壳结构的NCSs@NiCo₂O₄复合材料。NCSs@NiCo₂O₄复合材料的电容性能较好,在0.5 A g^-1的电流密度下NCSs@NiCo₂O₄的比电容可达983 F g^-1;在5 A g^-1的电流密度下、循环1000圈后仍能保持初始容量的80%,其电化学性能远好于NiCo₂O₄单体。（3）本文利用PDA球的吸附性,将FeCl₃溶液中的Fe³⁺吸附在PDA球表面,然后在高温下裂解生成NCSs@Fe₃O₄复合材料。所制备的NCSs@Fe₃O₄复合材料的比表面积和孔径都有所增大,将其作为超级电容器的电极材料也显示了更好的电容性能,在电流密度为1 A g^-1时NCSs@Fe₃O₄复合材料的比电容可达206F g^-1;在2 A g^-1的电流密度下、循环5000圈后仍能保持初始容量的95%。然后,以NCSs@Fe₃O₄为正极材料、NCSs为负极材料构建了NCSs@Fe₃O₄//NCSs不对称超级电容器,具有较好的电化学性能。