混合型超级电容器将电池型电极和电容型电极用作器件的两个电极,结合了电池和超级电容器两种储能器件的优点,有望实现兼具高比能量和高比功率的电荷储存性能,因而在电动车、高功率电能存储和输出器件、便携电子设备等领域具有广阔的应用前景。但混合超级电容器的应用仍然面临电池型电极与电容型电极性能的匹配问题,即电池型材料较低的倍率性能和循环稳定性严重影响与电容型电极的协同使用。因此,开发高性能电池型材料是推进混合超级电容器应用的前提和基础。本论文以镍钴锰基电池型化合物为研究对象,利用镍、钴和锰多金属组元的电化学协同作用优化电池型电极材料的整体性能,旨在实现兼具高比容量、倍率性能和循环稳定性的电荷储存性能。具体研究内容如下:首先,研究了α相镍钴锰氢氧化物多金属组元间的电化学协同储能性能。采用一步水热法制备α相镍钴锰三金属氢氧化物,通过调控锰组元的含量优化氢氧化物电荷储存性能。同时对比了α相镍钴锰氢氧化物与单金属和双金属α相氢氧化物的性能,阐明了镍、钴和锰的成分设计对α相氢氧化物的电荷储存性能的影响。结果表明:钴和锰的加入显著地提高α相氢氧化物的比容量,而且钴元素改善了α相氢氧化物的倍率性能和循环稳定性。α相NiCoMn-OH在1A?g^-1电流密度的比容量为757 C?g^-1,电流密度升高至50 A?g^-1时,比容量仍能保持369 C?g^-1。α相NiCoMn-OH和还原石墨烯组装的混合超级电容器具有219C?g^-1的比容量及12000次的循环寿命。显然,基于镍、钴和锰之间的电化学协同作用,α相镍钴锰氢氧化物实现了兼具较高比容量、倍率性能和循环稳定性的电荷储存性能。其次,研究了镍钴锰硫化物多金属之间的电化学协同储能性能。通过阴离子交换反应将上述的α相镍钴锰氢氧化物转化成镍钴锰硫化物,通过调控锰含量研究了锰对镍钴硫化物电化学性能的影响,并获得了比镍钴硫化物更高的比容量。镍钴锰硫化物在1 A?g^-1的电流密度下达到658 C?g^-1的比容量;镍钴锰硫化物和还原石墨烯组装的混合超级电容器经过3000次循环保留94%的比容量。在此基础上,采用一步水热法合成多孔镍钴锰硫化物,包括单金属、双金属和不同锰含量三金属硫化物。通过对比镍钴锰三金属硫化物、单金属和双金属硫化物的电荷储存性能,研究了镍、钴和锰之间的电化学协同作用。结果显示:镍钴锰硫化物具有比单金属和双金属硫化物更高的比容量,在电流密度1 A?g^-1下获得660 C?g^-1的比容量;同时具有良好的循环稳定性;镍钴锰硫化物和还原石墨烯组装的混合超级电容器经过6000次循环仍保持87%的比容量。