超级电容器由于其功率密度高、充放电速度快、循环寿命长和环境友好等优点已经成为了储能装置中的重要一员,如何在保证功率密度和循环寿命的基础上尽可能的提高能量密度是当前研究的热点问题。本论文以赝电容性质的氧化铋、镍钴层状双氢氧化物和氧化铁为研究对象,通过与碳基材料复合和引入氧空位的方法来提高电极材料的电化学性能,以及组装性能优异的非对称超级电容器。主要内容如下:1.通过水热法和退火处理在氧化铋中引入质量分数为0.5%、1.5%和2.5%的碳纳米管,研究了碳纳米管对氧化铋带来的本征影响。结果表明1.5%是碳纳米管的最佳掺入量,比容量在1 A g-1电流密度时达到了1012 C g-1,是纯氧化铋的1.52倍,原因可以归结为:首先,引入碳纳米管将氧化铋的微观形貌由片状颗粒变为球状颗粒,而且颗粒尺寸得到了减小,从363 nm减小到了112 nm;其次,氧化铋颗粒尺寸的减小以及碳纳米管的引入增大了材料的比表面积,从24.00 m~2 g-1增大到了47.32 m~2 g-1,比纯氧化铋增大了1.97倍;最后,引入1.5%的碳纳米管将氧化铋的电导率从6.4×10-4 S cm-1提高到了0.205 S cm-1,提高了320.31倍。以此电极材料为负极制备的非对称超级电容器在功率密度为0.8 k W kg-1时能量密度达到了44.23 Wh kg-1。通过此研究为氧化铋与碳纳米管的复合提供了指导。2.利用电沉积法制备了含有氧空位的镍钴层状双氢氧化物（Ni Co-LDH）,之后通过湿化学法进一步引入了更多的氧空位,得到了富含氧空位的Ni Co-LDH-50 s。Ni Co-LDH-50 s由于具有更多的氧空位表现出了更小的内阻、更高的电子电导率和更高的离子扩散效率,因而也获得了更高的储能性能,电流密度为1 A g-1时比容量达到了771.8 C g-1,是Ni Co-LDH的1.15倍,充放电循环5000圈比容量保持率高达92.21%,比Ni Co-LDH高出了11.86%。以Ni Co-LDH-50 s为正极材料组装的非对称超级电容器能量密度高达56.46 Wh kg-1,循环10000圈比容量保持了初始的92.78%,表现出了极好的循环稳定性。通过此研究可以帮助开发具有高能量密度、高功率密度和长循环寿命的Ni Co-LDH基超级电容器。3.通过水热法和退火处理将氧化铁与氧化石墨烯复合,所得到的Fe2O3-GO电极材料比Fe2O3具有更高的电子/离子电导率、更快的离子扩散速率和更高的孔隙率。Fe2O3-GO的比表面积比Fe2O3增大了1.51倍,从48.56 m~2 g-1提高到了73.60 m~2 g-1,获得了更高的电化学性能,在电流密度为1 A g-1时比容量达到了820.2 C g-1,是Fe2O3的1.32倍,充放电循环5000圈之后比容量保持率比Fe2O3增大了22.26%。以Fe2O3-GO为负极材料,活性炭为正极材料制备的非对称超级电容器在功率密度为0.8 k W kg-1时能量密度达到了37.01 Wh kg-1,本工作为开发高储能性能的氧化铁电极材料提供了借鉴。