21世纪随着社会经济的发展,人类对能源的需要越来越多。目前使用的能源大多数都是煤、石油、天然气等不可再生的化石能源,而这类能源的使用会产生严重的污染问题。为了解决这些问题,人们开始寻找新的绿色环保的可再生能源,如风能、太阳能和潮汐能等;但是这类能源存在时间歇性。为了有效利用这些新能源,则需要大量的储能器件及系统。超级电容器作为一种新型的高性能储能器件,具有功率密度大、使用寿命长和应用范围广等优点,使得储能器件可以应用于更广的领域。在超级电容器的研发中,高效功能化的储能材料是器件研究及其应用的主要目标。本论文以具有良好柔韧性的碳布为超级电容器器件的基底,分别设计了两种具有良好性能的超级电容器材料,并对其形貌表征、电化学测试、离子输运机理和滤波性能进行了研究,主要内容如下:1在碳布上生长的Ag改性Fe2O3（Ag@Fe2O3）纳米颗粒作为高性能超级电容器的阳极材料铁基材料是一种有潜力的超级电容器阳极材料,然而,其导电性和循环稳定性差限制了它的发展。因此,如何提高铁基材料的导电性和循环稳定性是研究的关键问题。本文以碳布为基底,同时碳布既作为集流器,在电化学测试和实际应用中支撑电极材料,避免活性材料的脱落造成电容器容量的衰减。成功在碳布基地合成了Ag@Fe2O3纳米粒子,并将其作为超级电容器的阳极材料;所获得的柔性超级电容器材料在电化学循环过程中表现出了优异的电化学性能,在扫描速率为5m V s-1的情况下,其比电容达到7.34 F cm-2(1931.70 F g-1),经过12000次循环后,仍保持83%的比电容值。功率密度为131.6 W kg-1时能量密度为379.8 Wh kg-1;功率密度为2631.6 W kg-1时能量密度为123.9 Wh kg-1。利用密度泛函理论计算了Ag/Fe2O3电导率和界面效应,从理论上证明Ag@Fe2O3纳米颗粒的电化学性能增强机理。此外,封装后的非对称超级电容器（ASC）器件具有灵活性,可以点亮10个发光二极管2分30秒。在1063.8 W kg-1的功率密度下,其能量密度可以达到60.3 Wh kg-1;在4255.3 W kg-1的功率密度下,其能量密度也可以保持在16 Wh kg-1。结果表明,Ag@Fe2O3材料具有在能量存储中应用的潜力,柔性ASC有望应用于可穿戴柔性设备中。2氮掺杂的碳纳米管制成的超级电容器实现滤波电路中高性能的滤波电容。滤波电路元件是现代电子电路中不可或缺的组件,而滤波电容又是滤波电路的核心部件。传统的滤波电容多使用铝电解电容器,然而铝电解电容器存在比电容小、误差大和稳定性差等缺点。本文通过氮掺杂的碳纳米管制成的超级电容器,运用于滤波电路。该超级电容器在在2 A g-1的电流密度条件下,达到了30.2 F g-1的比电容。当功率密度为1800 W kg-1时,能量密度为48.96 Wh kg-1,即使功率密度为9000 W kg-1时,也能保持在31.5 Wh kg-1。将其用于滤波电路的电容,可以将任意波形的信号转换成线性信号。其滤波效果非常理想,输出信号的最大波动都不超过16 m V。并且可以在1～100000 Hz的频率范围及0～10 V的振幅窗口内稳定的工作。研究结果表明,该滤波电容可以大大提高整个电子电路的稳定性并且大大的延长电子电路的使用寿命,也更加地能满足高端电子产品的需求。