当代技术发展空前繁荣,能源需求量巨大,可持续性和环境友好的能源更符合时代的绿色发展理念,超级电容器作为这样一种新型清洁能源存储和转换器件,能够比传统电容器存储更多能量,同时具有非常高的功率密度,循环寿命与安全性也非常可观。先进的电极材料是超级电容器发展的根源,资源丰富的MnO₂（理论电容为1370F/g）是一种有应用前景的环境友好型电极材料,但是导电性能偏差,为此,本文工作中采用热分解法直接将MnO₂与功能化石墨烯复合,利用碳材料良好的导电性来提升其性能,又在碳布上生长三维Zn O纳米线支架,来为MnO₂提供导电网络来实现性能的巨大提升。具体工作内容如下:（1）采用了简单的一步热解法合成了四种不同比例MnO₂/FGS复合电极材料,并对其物相组成与微观形貌进行了表征。此外,在三电极体系下,1M Na2SO4水溶液作为电解液,对复合材料进行了电化学测试,根据循环伏安测试发现当MnO₂与FGS比例为2:1时,比例最为适宜,复合材料表现出最好的电化学性能,在最大程度上结合两种材料的优点,在电流密度在0.5A/g时比电容为102.4F/g。表明MnO₂与功能化石墨烯有作为超级电容器电极材料的价值。（2）利用种子辅助水热法在碳布上生长Zn O纳米线（Zn O NWs）用作固定无定形MnO₂纳米颗粒的基底,通过热解法来合成MnO₂纳米颗粒,从而形成三维分级CC@Zn O@MnO₂复合材料。该复合材料可直接用作超级电容器电极,无需任何粘结剂与导电添加剂,这在一定程度上减少了材料的内阻,此复合材料的等效电阻为0.558Ω。在0.5M Na2SO4水溶液中,CC@Zn O@MnO₂复合材料在1m A/cm2的电流密度下具有351.5 m F/cm2的面积比电容（比电容585.8F/g）,当电流密度增加到10m A/cm2时,面积比电容为205.0 m F/cm2,保持率为58.3%。在此基础上组装的对称按钮式超级电容器的面积比电容在0.5m A/cm2的电流密度下为48.57 m F/cm2,更显著的是,充放电次数高达10000次,电容保持率仍保持100%。这说明CC@Zn O@MnO₂具有突出的电化学性能,是一种有前景的超级电容器电极材料。此外,三个对称器件串联后可以驱动温度传感器工作9分22秒,在电子设备领域展现着潜在的应用价值。综上所述,本文通过简单的制备过程合成了高性能的超级电容器电极材料,并且组装成器件进行了实际应用的探究。