超级电容器是一种介于电池和静电电容器之间的新型储能元件,具有运行温度范围宽、循环寿命长等特点,能够满足电动汽车启动、加速等高功率输出的需要。制备高能量密度水相不对称电容器不仅可以提高电容器的能量密度,还可以降低成本,同时有利于环境保护,是近些年来研究的热点。对超级电容器的研究主要集中在电极材料上,其中二氧化锰作为一种常见的锰氧化物因其环境友好、价格低廉且性能优良引起了人们极大的关注,而二氧化锰的掺入也能拓宽不对称电容器的电压范围,提高电容器的容量,因此被认为是最有发展潜力的电化学电容器电极材料之一。二氧化锰被广泛应用于化学电源、分离及催化等领域。研究证明其纳米粒子的形貌、晶型、尺寸、和维数等因素不同程度的影响着纳米材料的电学、光学和磁学等性能。因此,通过采用一定的方法控制纳米二氧化锰的定向生长,进而实现对纳米材料形貌、晶体结构及尺寸的调控是很有重要的意义。全文主要包括文献综述和实验两大部分。主要研究内容及结果如下：以KMnO4为锰源,以维生素C为还原剂或结构导向剂,通过液相氧化还原反应合成了三维网状形貌的氧化锰纳米材料。研究结果表明：三维网状结构的二氧化锰具有多孔性,为电解质溶液中的离子的运动提供了较顺畅的通道,提高了材料的利用率。该材料组成的不对称电容器经过1200次循环后仍能得到10.4 Wh kg-1的高能量密度和14.7kW kg-1的高功率密度。以KMnO4为锰源,以乙二醇为还原剂,在酸存在的环境中通过发生氧化还原反应制备了一系列高比表、纳米花状MnO2·同时提出了随着酸量的增加氧化锰晶相转变及“酸溶”的生长机理。电化学测试表明加酸后得到的二氧化锰的容量提高了11%.经250次循环,未经酸处理电极的容量衰减18%.在硫酸锰与硫代硫酸铵水热体系中加入十二烷基硫酸钠(SDS),可得到短棒状氧化锰纳米棒(80 nm)。实验结果表明：调节表面活性剂的加入量能控制产物的长径比。电化学测试表明与未加SDS得到的400 nm长的棒状氧化锰相比,纵向尺寸缩短的氧化锰电极材料的倍率特性得到了提高。论文还考察了碱性电解液浓度对电化学性能的影响。得到的结论是,高浓度碱性电解液中得到的比电容低。低浓度碱性电解液中电位窗口宽、电容值高、稳定性好,而KOH浓度再低时由于电导率降低导致电容值又下降,因此综合考虑1MKOH为最佳浓度。