随着小型化、可穿戴电子设备的快速发展,高能量密度的超级电容器需求日益增加。多孔自支撑集流体与纳米金属化合物复合的集成电极材料因其具有优异的导电性、大的活性表面积以及高的活性物质负载量等优势,在超电容储能领域得到了广泛的研究和应用。但是,目前常用的自支撑复合材料存在孔径较大且不可控、活性物质负载量低、填充密度低等缺点,导致差的空间利用率和较低整体性能等问题。因此,开发制备孔径尺寸和结构可控的、高空间利用率的自支撑超级电容器复合材料显得尤为重要。本文以脱合金化制备的纳米多孔金属为模板,通过退火、化学气相沉积（CVD）和水热成功制备了三维多孔Ni-Co基复合材料和氮掺杂鼓包石墨烯基复合材料。系统研究了CVD参数、孔径大小、水热时间等因素对复合材料形貌与结构的影响,并探讨研究了复合材料的电化学性能以及作用机理。研究表明,通过高温退火方法获得的三维多孔Ni-Co薄膜（3DNC）具有高的比表面积,优异的导电性以及合理的孔径。将其作为基体,通过水热和低温退火方法在其表面沉积CoMoO₄。获得超薄CoMoO₄纳米片致密排列几乎将Ni-Co薄膜的孔道全部填满,有效提高了活性物质负载量和最大化了电极材料空间利用率。由于其优异的结构设计和多孔Ni-Co薄膜与CoMoO₄之间的协同效应,CoMoO₄/3DNC复合材料展现了超高的容量(2601.3 F cm^-3,325.2 mAh cm^-3),优异的倍率性能以及超长的循环稳定性(400 mA cm^-2的大电流密度下循环20000次后容量保持率为89.6%)。通过预煅烧和CVD成功制备的氮掺杂鼓包三维多孔石墨烯（N-3DRG）具有优异的导电性,低质量、高亲水性、高比表面积以及微米级联通孔结构等特征,以此作为基体,通过水热获得Ni（OH）₂/N-3DRG复合薄膜。N掺杂有效提高了N-3DRG薄膜与金属化合物之间的浸润性,使Ni（OH）₂纳米针致密稳定地排列在石墨烯孔道的内外表面,有效降低了碳基体在整个复合材料中所占的质量和体积分数。因此Ni（OH）₂/N-3DRG复合薄膜展现了1844 F g^-1(256.1 mAh g^-1)的比电容。另外制备的Ni（OH）₂/N-3DRG基非对称超电容也实现了高的能量密度(50.8Wh kg^-1)和相对较好的循环稳定性。