近年来,能源问题在社会以及科学技术快速发展的今天一直是一个不容忽视的重大问题,随着化石能源日益枯竭,人们对于寻找一种可替代的、环境友好的、安全的储能器件替代有一种强烈的诉求。而超级电容器就是一种合适的电化学储能器件,它不但具有电池的高能量密度还拥有传统电容器快速充放电的特性,是一种理想的替代型能源。由于超级电容器的性能及优缺点主要取决于电容器的电极材料,碳材料作为电极材料被使用时功率密度较高、循环稳定性好,但缺点是能量密度较低。碳基金属氧化物作为电极材料不仅拥有超高的导电性,而且自身包含丰富的可供发生氧化还原反应的活性位点,进而表现出赝电容的特性。本论文通过调控碳基材料的形貌以及孔径大小,开发具有高能量密度的电极材料。另外,通过设计纳米结构的电极和合成纳米尺寸的活性材料,可以有助于开发出具有较高电化学性能的能量存储装置,使其不仅具有接近于最佳电池的能量密度,而且还兼备充放电速率快,功率密度高和使用寿命长的优点。