超级电容器是近年来逐渐兴起的储能器件，具有功率密度高、充放电速度快等优点，弥补了传统储能器件如传统电容器和电池之间储能领域的空白，而且使用安全、寿命较长，近年来受到研究者的广泛关注。根据储能原理的差异，电极材料可分为双电层和赝电容，过渡金属氧化物作为典型的赝电容材料，具有比双电层材料更高的能量密度，且降解缓慢，使用时间长，表现出更为优异的电化学性能。然而赝电容材料往往为粉末状，在制备电极的过程中不可避免的引入额外的粘结剂和导电剂，造成电极的电化学性能下降，因此寻找一种免粘接剂的电极材料对提升电容性能具有非常重要的意义。
　　本文通过对不锈钢进行阳极氧化生成纳米多孔氧化膜，避免了集流体的影响。探究反应过程中通过改变反应参数对多孔结构造成的影响以及相应的电化学性能变化规律；在此基础上，对氧化膜进行杂质引入，分析杂质对多孔氧化膜的形貌和电化学性能的影响，并对其进行分析与总结。采用SEM对微观多孔结构进行形貌表征，结合TEM对样品的晶格结构进行分析；通过XRD、XPS、EDS等方法对多孔氧化膜的构成元素进行表征；通过研究在不同反应条件下多孔氧化膜的形貌结构与电化学性能之间的关系，如氧化时间、反应电压、电解液温度，分析多孔氧化膜形成的原因与反应参数的影响规律以及与电化学性能之间的联系。研究结果如下：
　　（1）分析不同反应参数对多孔氧化膜的影响：阳极氧化时间对表面多孔膜的形成具有重要的影响。氧化时间的增加，使阳极氧化对不锈钢的氧化作用愈加明显，不锈钢表面逐渐出现孔洞状结构，并且数量逐渐增加，当进行到1h时表面出现大面积的多孔状结构，随着氧化时间的不断增加，表面的孔洞数量逐渐增多，且孔洞之间的孔壁逐渐变薄，2h后表面生成均匀的蜂窝状介孔结构，并不再出现明显变化。氧化膜厚度也随着氧化时间不断增加，呈现正相关趋势；电压高低对氧化膜也有着重要的影响。电压过低时，腐蚀程度不均匀，电压过高时，孔径较大，导致比表面积的下降。制备性能优秀、形貌良好的多孔氧化膜最佳电压是50V；较低的电解液温度有利于规则多孔结构的生成，而结构的规整也进一步促使电容量的提高。
　　（2）在最佳条件下对304不锈钢进行阳极氧化，对生成的氧化膜进行形貌表征和结构表征，表征结果显示构成多孔结构的主要元素为C、O、Cr、Fe、Ni，主要成分是金属元素对应的氧化物，采用三电极体系对制备的样品进行电化学性能分析，最大单位比电容为126mF·cm-2。在循环充放电的测试中，1000次循环后，电容仍保有初始电容的75%以上。在此基础上，对氧化膜进行掺N处理。在500℃的管式炉中，通入氨气进行煅烧，对产物进行形貌表征和结构表征，发现高温氮化并未破坏原有的形貌结构，并且氮化将部分氧化物转化为氮化物，比电容可达468.8mF·cm-2，且电导率得到提高，证明元素掺杂对多孔氧化膜有着非常明显的提升。