超级电容器是重要的能量存储装置之一,但其有限的能量密度和传统的结构形式限制了它在更广泛和更多元化的领域的应用。超级电容器的“高性能”和“多功能”是该研究领域和发展方向和热点,具有重要的理论意义和潜在的应用价值。本论文从超级电容器新型电极材料以及多功能超级电容器整体器件的设计与制备两方面出发,构筑高性能,多功能的超级电容器。论文主要工作如下:1.设计并制备了具有优异电化学性能的新型超级电容器电极材料镍钴碲化物(Ni0.33Co0.67Te):双金属镍钴碲化物具有高的电导率有利于大功率下电子的传输和电化学反应。通过简单的溶剂热和离子交换反应,在镍泡沫上负载新型镍钴碲化物。Ni0.33Co0.67Te纳米管在镍泡沫骨架上相互交织形成多级的孔结构。Ni0.33Co0.67Te纳米管的直径在40 nm左右,壁厚仅为9 nm,长度能达到数十微米。所制备的电极在1 A g-1时比容量达到131.2 mA hg-1,即使电流增加20倍比容量仍能达到79.3 mA hg-1。将其作为正极材料与活性炭负极组装成混合超级电容器后显示出54.0 W h kg-1的比容量(918 W kg-1)。在5000次充放电循环后容量保留率依然能达到90%,表明其优异的电化学性能。2.基于具有双交联增强网络和优异离子电导率的聚丙烯酸(PAA)基水凝胶,通过自由基聚合制备出具有可拉伸和自愈合功能的电极和聚电解质,电极-聚电解质界面在组装过程中因氢键和离子键的动态键合而消失,最终得到一体化的设备。所制备的PAA基水凝胶显示出31.7 kPa的拉伸强度且拉伸应变能达到967%。水凝胶聚电解质的离子电导率能达到0.18 S cm-1确保离子的高效传输。组装后的器件在0.5 mA cm-2的条件下面电容能达到547 mF cm-2;在功率密度为0.54 mW cm-2时,能量密度能达到0.076 mW h cm-2,表明其良好的电化学性能。