拥有纳米尺寸、多级结构、有序排列结构和开放多孔结构的电极不但可以缩短离子的输运路程、提高电子和离子的输运和转移效率,而且可以在器件充放电过程中释放内应力,使其结构保持稳定,因此在实现大载量、高比电容、高倍率、良好循环性能的储能器件中具有非常广阔的前景。不过,目前学术界更多关注电极材料的本征性质,而对于探讨电极结构的研究工作比较少,因此本文通过以一维结构的镍纳米线阵列为基底,在它上面生长形貌可调控的钴镍化合物,来构造独特的电极结构,以实现电极材料性能的提高,并探索电极性能提高的内在机制。本论文工作内容主要分为两个部分。第一,我们通过一种温和的水热法在镍纳米线阵列表面生长了片状的氢氧化钴,形成了一种“熏衣草”结构的电极;镍纳米线陈列作为基底,它可以稳定电极,同时提供极好的电子导电性,而纳米层状的氢氧化钴均匀地生长在镍纳米线阵列上,并形成一种三维互联的多孔结构。我们对这种电极进行了电化学性能测试,结果显示它有着非常好的电化学性能。第二,在镍纳米线阵列上通过两步水热法生长针状的硫化钴镍,形成一种“试管刷”结构的电极;镍纳米线阵列作为基底,可以提供极好的电子导电性,而纳米针状的硫化钴镍则作为活性物质,它有丰富的活性位点以提供电化学过程中的氧化还原反应。本部分还使用了泡沫镍、碳布做为基底生长硫化钴镍,作为对照组,“试管刷”状电极表现出了最好的电化学性能。其次,本部分还通过控制水热过程中溶液的浓度,制备了不同载量的电极,并研究了载量对电极材料的电化学性能的影响。另外,本文还将此电极与活性碳电极组装了一个超级电容器器件,这个超级电容器表现出了非常高的质量能量密度与质量功率密度。通过这两个工作的研究,我们发现,我们制备的具有多级结构的电极能够充分发挥出镍纳米线和活性物质的协同作用,同时提高电子和离子的传输效率,这使得电极的电化学性能得到极大的增强。