钙钛氧化物材料具有新颖的物理化学性能,原料便宜且来源丰富。其中,钛酸钙(CaTiO3)因其稳定的结构、安全无毒性,使其在介电、催化和生物领域具有广阔的应用前景;而一般条件下难以获得稳定纯相的羟基钛酸钙(CaTi2O4(OH)2)则具有类似于水滑石类化合物的结构,在电化学领域具有广泛的应用前景。本论文以钙钛氧化物为研究对象,深入展开其水热制备和电化学性能的研究,以探索钙钛氧化物这种廉价、无毒的无机化合物在电化学领域的新应用。本论文在对钙钛氧化物进行文献综述的基础上,通过调控水热反应中酸碱度以及溶剂配比,成功制备了不同形貌的CaTiO3和片状CaTi2O4(OH)2。对不同酸碱度下钙钛氧化物的生长机理进行了探索,并对不同形貌CaTiO3的光催化性能,羟基钛酸钙(CaTi2O4(OH)2)及其与石墨烯的复合物电容性能进行了研究,具体研究结果如下:通过精确控制pH值,采用一步水热法制备了各种晶相多种形貌的钙钛氧化物。当pH值从6增加到8,再继续增加到13时,产物从pH=6时聚集的TiO2纳米颗粒变为pH=8-9时的一维梭状的CaTi2O,当p当pH=1时,得到了纯相片状CaTi2O4(OH)2;最后当pH=13,生成三维枝杈晶钛酸钙。同时研究了水热反应温度对CaTiO3的影响,对不同pH不同温度下的生长机理进行了探究。通过改变钛源以及水热时间,系统研究了 pH=11时,羟基钛酸钙的生长机理。从无定形聚集纳米团簇到二维CaTi2O4(OH)2片状结构的形貌,生长过程主要由三个阶段组成:起始阶段的成核、中间阶段纳米纤维的溶解和联结形成二维片状、最后是片状结构进一步生长和致密化。并对形貌良好的羟基钛酸钙热稳定性进行了探索研究。首次对羟基钛酸钙进行不同质量分数的石墨烯复合。并对纯羟基钛酸钙和石墨烯复合样品进行电容性能研究。随着水热反应时间的增加,纯羟基钛酸样品的电容性能随之提升。反应时间36h,钛源为钛酸四丁酯的纯羟基钛酸钙样品具有最佳的电容性能,比电容为75.7F/g(比电流1A/g)。对于复合样品来说,石墨烯复合存在着最佳复合量:石墨烯在样品中的质量分数<10%时,随着质量分数的提升,样品的电容性能显著提升;石墨烯在样品中的质量分数>10%时,随着质量分数的提升,复合样品的电容性能下降。当石墨烯在样品中的质量分数为10%时,复合样品达到最佳的电容性能,比电容为131 F/g(比电流1A/g)。石墨烯质量分数<10%时,随着石墨烯的加入,样品的导电性改善比表面积增加。当石墨烯在样品中的质量分数>10%时,虽然导电性进一步优化,但羟基钛酸钙占比减少,一方面使得羟基钛酸钙所能发挥的作用下降,另一方面使得石墨烯的褶皱增加,样品的有效电化学面积减少,破坏两者间的协同作用,导致电容性能下降。