超级电容器是一种介于电池与传统电容器之间的新型储能器件。由于兼有高能量密度、高功率密度和长循环寿命的特性，超级电容器具有许多特殊的用途，如用于混合电动汽车、高功率脉冲激光器、便携式电子器件等。超级电容器的电容来自于电极材料与电解液界面处所形成的双电层，或者是发生在电极材料表面或内部的氧化还原反应。电极材料是决定其性能的关键因素，因此研发新颖的电极材料一直是超级电容器领域的热点。相比其他电极材料来说，RuO2由于导电性好、电化学性能稳定、比电容量高，被认为是最好的超级电容器电极材料，但由于RuO2价格昂贵限制了它的实用化。因此如何最大限度地提高RuO2的利用率，降低成本是制备基于RuO2的高性能超级电容器面临的最大挑战。 本论文针对RuO2作为超级电容器电极材料的实用化问题做了初步研究，提出了将RuO2包覆在TiO2纳米粒子表面制备纳米复合电极材料的新观点，这完全有别于通过混合或掺杂的方法来提高RuO2利用率的思路。实验中采用溶胶-凝胶法与水热合成法相结合的方法成功实现了RuO2在TiO2纳米粒子表面的包覆。工作中首先合成和表征了RuO2包覆的TiO2纳米复合材料，然后制备了基于该材料的微电极和超级电容器，并考察了其电化学性能。 论文采用了扫描电子显微镜(SEM)、电子能量散射谱(EDS)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)、付利叶红外谱(FT-IR)、比表面积测试(BET)以及X射线光电子能谱(XPS)等多种测试技术对该纳米复合材料的物理化学性能进行分析研究。结果表明RuO2在TiO2纳米粒子表面形成了包覆层，其中的TiO2为锐钛矿型，包覆层RuO2为非晶态，包覆层材料与核材料之间存在化学键作用，属于化学包覆；根据样品性能结构与其制备条件关系的分析，得到了较优的包覆条件；在RuO2包覆量为1.5％时TiO2纳米复合粒子平均粒径约为47.5nm，包覆层厚度约为0.75nm，比表面积约为75.56m2/g； 工作中采用循环伏安法、交流阻抗谱测试、恒流充放电测试等技术对微电极和超级电容器的性能进行了研究。结果显示该超级电容器表现了理想的超级电容行为，所制备的纳米复合材料适合用作超级电容器电极材料。在RuO2包覆量为1.5％时，电极的比电容量对纳米复合材料为22.37F/g，对RuO2为1458.00F/g；在80mA放电电流条件下工作，该超级电容器最大比能量Em为0.636Wh/kg，最大比功率Pm为772.670W/kg；循环寿命测试表明在循环充放电1000次后，电容量仍能保持95.52％，表明该超级电容器具有较好的稳定性。 本论文工作得到了以上有意义的结果，初步达到了提高RuO2利用率，降低基于RuO2的电极材料成本的目的。