随着全球经济的快速增长,人类对能源的需求量也越来越大,开发可再生绿色新能源成为当今时代的一大主题。超级电容器电极材料作为一种储能材料,它的高功率密度和长循环寿命的优势得到了研究者们的广泛关注。在众多储能材料中,氧化镍脱颖而出,它的理论容量较高,并且绿色廉价,来源丰富,有较大的应用前景。通过对其储能与变色性能的研究,对制备智能化储能器件有一定价值。本论文借鉴多孔电极材料的制备方法,将胶体晶体模板法与电沉积法相结合制备了三维有序大孔(3 DOM)镍材料,其一是研究其光学性能,通过模拟计算与实际测试探索其光学性能变化情况,其二是将其作为多孔金属集流体,在其表面通过溶剂热法生长氧化镍,得到3 DOM镍/氧化镍核壳结构电极材料,并探究其储能能力。本论文首先利用垂直沉积法制备三维有序排列聚苯乙烯胶体晶体模板,采用模板辅助电沉积法(两电极体系)在模板空隙填充金属镍,通过调节电沉积过程中的电流密度以及沉积时间来得到不同填充量的金属镍,接着去除模板,最终可以得到3 DOM结构镍材料。研究了微球孔径、电流密度以及电沉积时间对3 DOM镍的结构和光学性能的影响,为了进一步探究其光学性能与3 DOM微观结构变化之间存在的关系,进行进一步光学仿真模拟,研究结果表明:聚苯乙烯胶体晶体模板微球重叠部分的增加会导致形成的3 DOM镍骨架中“圆形窗口”增大,进而使得薄膜反射率增加;随后,以3 DOM镍薄膜材料为基底,水热法生长得到核壳结构3 DOM镍/氧化镍电极材料,调节电化学参数,测试其储能能力。研究了不同活化处理对3DOM镍/氧化镍电极材料电化学性能的影响,通过研究发现:随着对材料活化圈数的增加,测得其比电容值不断增加,当在1 m A/cm2的电流密度下活化1000圈后,材料的比电容可达到827.3 m F/cm2,对材料的阻抗测试结果分析可得其电阻值很小且无明显变化,说明对材料的活化处理对其电导率无影响,且有助于提升其电容性能。进一步模拟分析得知,表层氧化镍的存在会降低3 DOM镍薄膜的反射率,随着氧化镍吸收系数的增加,3 DOM镍/氧化镍复合薄膜的反射率逐渐增大。