MnO₂拥有价格便宜、资源充足、易合成、环境友善等优点,但作为超级电容器和水电解制氢用电极材料存在导电性差、利用率低、析氧过电位高及催化活性差等问题。本论文在碳纤维纸（CFP）基体上,采用阳极电沉积的方法,通过调节离子掺杂、硫酸的浓度和沉积电流密度制备了五种不同形貌的MnO₂（纳米球、纳米片、纳米花、纳米棒、掺杂超薄纳米片）,使用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和相关电化学技术研究了MnO₂纳米复合电极的形貌、结构和超电容及析氧催化性能。研究表明,采用阳极电沉积法,通过硫酸浓度和沉积电流密度的调节在CFP基体上可获得不同形貌的MnO₂（纳米球、纳米片、纳米花、纳米棒）。MnO₂纳米球、MnO₂纳米片、MnO₂纳米花和MnO₂纳米棒/CFP复合电极在0.5 A g-1的扫描速度下的比电容（面积比电容）分别为134.4 F g-1（0.2 F cm-2）、226.3 F g-1（0.33 F cm-2）、235.6 F g-1（0.35 F cm-2）、362.5 F g-1（0.54 F cm-2）。当恒流充放电速率由0.5 A g-1增加到5 A g-1时,MnO₂纳米棒/CFP复合电极的比容量由362.5 F g-1（0.54 F cm-2）减小到160 F g-1（0.24 F cm-2）,保持了高的原始比容量（44.1%）。各种形貌的MnO₂/CFP复合电极在自然和弯曲的状态5 A g-1扫描速度下循环5000次后比容量保持率仍分别达到95%和90%以上,表现出优异的循环稳定性。采用阳极电沉积法,通过掺杂金属离子、硫酸浓度和沉积电流密度的调节,在CFP基体上获得了金属离子（Fe、V、Co和Ni）掺杂的MnO₂超薄纳米片构成的高密度纳米团簇,其纳米片厚度大约是5 nm,金属离子的掺杂明显提高了MnO₂的导电性。金属离子（Fe、V、Co和Ni）掺杂MnO₂超薄纳米片/CFP复合电极、IrO2/CFP复合电极在1 M KOH溶液中10 mA cm-2电流密度下的析氧过电位分别为390 mV和245 mV,而纯MnO₂/CFP复合电极高达467 mV;以20 mA cm-2对复合电极进行长期析氧稳定性测试,掺杂MnO₂超薄纳米片/CFP复合电极析氧过电位远低于纯MnO₂/CFP复合电极。