超级电容器具有高能量密度、充放电效率高、大功率、长的循环寿命、环境友好等优点,可广泛应用于电动汽车、能源、航空航天和国防科技等领域,因此已成为近年来科研领域的一个研究热点。本文以阳极氧化法制备的TiO2纳米管有序阵列(TNTAs)为基底材料,于不同的电解液体系中进行了NiO纳米颗粒的负载,实现NiO/TiO2复合结构的可控制备,通过XRD、SEM、EDS、XPS等对NiO/TiO2样品的结构、表面形貌、化学成分等进行表征与分析,并通过循环伏安测试和恒流充放电测试研究了该复合结构的电容性能。本论文内容主要如下：(1)将TNTAs薄膜经过退火后作为基底材料,通过一组正交实验,采用三因素、五水平正交试验,研究了沉积电压、时间和电解液温度与制备的NiO/TiO2样品形貌及其电化学性能之间的关系。结果表明：沉积电压、时间和电解液温度均对其形貌有极大影响,且对其电化学性能也有较大影响。在-0.7V、50℃、400s的条件下制备的NiO/TiO2复合结构的电化学性能是最好的,其比电容值在充放电电流密度为0.1 A.g-1时可以达到11.36 F·g-1,且当NiO纳米颗粒的量较少、颗粒尺寸较大时都会引起试样电化学性能的降低。(2)通过简单的化学浸渍法制备NiO/TiO2复合结构。实验中以硝酸镍(Ni(NO3)2-6H2O))的浓度和浸渍时间作为变量,研究了硝酸镍的浓度和浸渍时间对制备的NiO/TiO2复合结构形貌和电化学性能的影响。结果表明：随化学浸渍前驱体溶液浓度增大,沉积到纳米管上的NiO的形貌由片状变为颗粒状,随浸渍时间的延长沉积的NiO的量逐渐增多。在0.1M、12h条件下浸渍得到的NiO/TiO2试样具有最佳的电容特性,但是该试样的循环稳定性并不是很好,在经过100次循环后已经降到初始值得50%左右。(3)通过化学浴沉积法及后续热处理制备了NiO/TiO2复合结构,研究了前驱体溶液中硝酸镍和尿素的摩尔比以及硝酸镍浓度对试样形貌和电化学性能的影响。结果表明：随着前驱体中硝酸镍浓度的增大,沉积在纳米管上的NiO的形貌逐渐由纳米分支状转变为纳米絮状,随前驱体溶液中硝酸镍和尿素摩尔比的增大,试样的电化学性能变差。当前驱体溶液温度为90℃,硝酸镍浓度为0.01mol/L且硝酸镍和尿素的摩尔比为1：1、反应10h后制备的样品的电化学性能最佳,这表明具有纳米分支状NiO的试样比具有纳米絮状NiO颗粒的试样具有更大的比表面积,其提供了更多的电子传输路径,储存电子的能力也更强。