超级电容器和锂离子电池的发展关键问题均为电极材料。本文以MnO₂和CuO为研究对象，制备了纳米结构的MnO₂和介孔结构的泡沫CuO带簇，对其微观结构进行了表征，采用循环伏安法和恒流充放电法研究了其电化学性能。以Mn（Ac）₂和NaSO₄为电解液，采用恒电流法、恒电位法和循环伏安法分别制备了纳米片状和纳米线丛状MnO₂，研究了其赝电容性能。纳米线丛状MnO₂尺寸较小，比表面积很大，能有效提高MnO₂的材料利用率，因而具有较好的赝电容性能。在1Ag^-1的电流密度下，纳米线丛状MnO₂的比电容是750Fg^-1，而恒电流和恒电位法制备的纳米片MnO₂比电容分别是675Fg^-1和531Fg^-1，当电流密度升至4Ag^-1时，纳米线丛状MnO₂的比电容仍然有425Fg^-1，电容保持率高达56%，而纳米片结构MnO₂分别衰减为281Fg^-1和245Fg^-1，纳米线丛状MnO₂表现出较好的大电流充放电性能。通过制备MnO₂负载量不同的电极片，研究了负载量的不同对MnO₂赝电容性能的影响。由于MnO₂导电性较差，负载量增多，MnO₂的尺寸增大，导致电极反应动力学下降，造成MnO₂的利用率低下，表现出较低的比电容量。在0.2Ag^-1的电流密度下，恒电流制备的片状MnO₂负载量1.41mg，比电容是319Fg^-1，增大到2.97mg，比电容下降到212Fg^-1，增加到6.6mg，比电容只有136Fg^-1。当集流体由泡沫镍换成不锈钢箔，1Ag^-1的电流密度，集流体MnO₂负载量一样的情况下，采用恒电位制备的纳米片MnO₂的比电容由531Fg^-1减少到284Fg^-1，因泡沫镍具有较大的比表面积，MnO₂分散性更好，尺寸更小，MnO₂材料的利用率较高，因而采用泡沫镍为集流体，MnO₂具有较高的比电容量。通过改变MnO₂的工作电位窗口，研究了充放电工作电位窗口的不同对比电容的影响，在1Ag^-1的电流密度下，当工作电位窗口在0⁰.7V和0⁰.65V时，MnO₂的比电容是694Fg^-1和596Fg^-1，当工作电位窗口在0⁰.6V及以下，比电容较小，仅有168Fg^-1，循环伏安曲线也开始偏离矩形特性，表明在0⁰.6V及以下，二氧化锰的赝电容特性没有完全展现出来，赝电容反应受到限制，造成材料利用率较低，因而比电容较低。基于上面的研究结果，在泡沫镍表面电沉积制备了负载量为0.0067mgcm^-2的纳米线丛状材料利用率较低，电极，在6Ag^-1的电流密度，0⁰.65V工作电位窗口，比电容是692Fg^-1，当电流密度增大到10Ag^-1、20Ag^-1和30Ag^-1时，比电容分别是554Fg^-1、415Fg^-1和415Fg^-1，且在不同电流密度下，连续循环1000次，比电容量不衰减，显示出优秀的大电流充放电性能和循环性能。采用水热反应制备了泡沫CuO带簇，利用涂布法制备了CuO电极，在0.2C、0.5C和1C倍率，50个循环后比容量分别是585mAhg^-1、484mAhg^-1和344mAhg^-1，容量保持率是88.4%、76.2%和66.4%。而普通商品CuO电极50个循环后的比容量分别是170mAhg^-1、131mAhg^-1和92mAhg^-1，容量保持率是85%、71.2%和54.4%。泡沫CuO和商品CuO在0.2C倍率下的首次库伦效率分别是62%和25%。因泡沫CuO带由20³0nm的小颗粒自组装而成，小颗粒之间具有介孔结构，这种泡沫状的CuO能够有效缓冲充放电过程中的体积变化，保持电极结构的稳定性，所以具有较好的电化学性能。对比直接生长法和涂布法制备CuO电极的性能，结果表明，在小倍率充放电电流下，由于使用粘结剂，涂布法制备的CuO电极电化学性能较好，在大倍率充放电电流下，由于直接生长法获得的一体式氧化铜电极，泡沫氧化铜和集流体直接接触，具有更好的电接触，缩短了电子和离子的传导路径，表现出较好的电化学性能。