随着电子技术的飞速发展,对新一代储能设备的需求也越来越多。超级电容器以其高功率密度、低成本、优异的充放电性能和超长的循环寿命而备受关注。电极材料作为超级电容器装置的核心部件,其研究价值也随之不断增加。其中,过渡金属氧化物因为具有丰富的氧化还原中心、高的理论容量等特性,被认为是一种很有应用前景的电极材料。然而,单金属过渡金属氧化物作为超级电容器的电极材料时,由于过渡金属氧化物较差的导电性以及在反应过程中电极材料容易发生团聚,其比表面积会大大降低等原因,仍然存在着能量密度低等缺点,严重限制了这类材料的实际应用价值。而和单金属过渡金属氧化物相比,双金属过渡金属氧化物则具有较高的理论容量和更加优异的电化学导电性,并且表现出稳定的循环能力。因此,设计和制备具有理想空间结构和良好导电性的双金属过渡金属氧化物纳米材料将是提高这类材料性能的有效途径。本文制备了一系列的双金属过渡金属氧化物纳米材料,并对其结构和电化学性能进行表征和测试。主要研究内容包括:（1）采用简单的一步水热法制备了小草状CoMoO₄纳米材料。较大的比表面积和分级结构,为后续的反应提供了较多的活性位点、缩短了电荷及离子的传输路径,能够有效地提升材料的比容量和循环稳定性。我们将该材料用于超级电容器电极材料实验当中,结果表明,当电流密度为2 mA cm^-2时,计算出的电容量为1628.1 C g^-1,即便在50 mA cm^-2时,比电容仍能达到874.8 C g^-1,而且在10 mA cm^-2条件下,经过5000圈次的循环,仍能保持90.54%的初始容量,表现出良好的倍率性能和循环稳定性。（2）通过水热合成随后进行煅烧的两步合成路线制备出具有微孔结构的NiCo₂O₄纳米材料。该材料具有的海胆状结构,可以促进电解液的快速渗透,针状的NiCo₂O₄纳米线的多孔间隙能够有效抵抗充放电过程中结构的改变,保持稳定的物质结构,从而大大提升材料的循环稳定性。经过测试,该材料表现出优异的电化学性能。在电流密度为1 mA cm^-2时,NiCo₂O₄的电容量达到1728 C g^-1。为了检验材料的实际应用效果,使用活性碳为负极材料来组装非对称超级电容器,该器件在1 mA cm^-2的情况下,比电容可达223.05 F g^-1,在2 mA cm^-2下经过5000圈的循环,仍能保持93%的初始容量。这些优异的性能充分说明了NiCo₂O₄纳米材料在超级电容器中的应用潜力,为双金属过渡金属氧化物在能源领域的应用开辟了新的研究思路。（3）以泡沫镍为基底,通过水热合成的方法在泡沫镍表面原位生长出具有针状结构的MnCo₂O₄电极材料。泡沫镍具有独特的三维网状结构,具有较大的比表面积和较强的电化学导电性,不仅如此,泡沫镍的柔性结构为材料提供了稳健的结构支撑,能够增强材料的形变抵抗力,提升材料的循环稳定性。在三电极测试中,在1 mA cm^-2时,电极的电容量为1203 C g^-1。此外,在30 mA cm^-2的高电流密度下,电极的比容量仍为547.8 C g^-1。以活性炭为负极材料构建非对称超级电容器,电极的比电容在1 mA cm^-2时可以达到140.58 F g^-1,在20 mA cm^-2时可以达到85.13 F g^-1,电池的比电容保持率高达53%。（4）蒲公英状的CuCo₂O₄具有独特的三维结构特征和多种氧化态,我们将其作为超级电容器的正极材料,在1 mA cm^-2的电流密度下,CuCo₂O₄电极的电容量为2656.7 F g^-1,即使在高达30 mA cm^-2电流密度下,仍能保持71.9%的初始电容量。使用酶解技术,通过碳化处理,获得了珊瑚状N掺杂的多孔碳纳米材料（N-CC）,并将其应用于超级电容器的电极材料。杂原子N掺杂可以有效提升碳材料的电化学导电性,珊瑚状微结构为电化学反应提供较多的活性位点,同时能够提升材料的润湿性能,促进电极材料和电解液的充分接触。N-CC在1 mA cm^-2的电流密度下,表现出高达310 F g^-1的比电容。以N-CC为负极材料,以蒲公英状的CuCo₂O₄为正极材料构建了水系非对称超级电容器,在1 mA cm^-2时,比电容高达273.9 F g^-1,5 mA cm^-2时循环5000圈,比电容依旧保持着初始容量的92.32%。