进入21世纪,人们对能源日趋依赖,同时传统的化石能源日益枯竭,人们不得不加快对新能源技术的研发和应用,其中超级电容器作为新型的、清洁的储能装置受到世界的瞩目。超级电容器是一种介于传统电容器和二次电池之间的新型储能元件,优点主要有良好的循环寿命、优越的安全性能、超高的功率密度以及快速充放电等优点,可以广泛地应用于电动汽车、小型电器和电路元件中,近年来受到众多科研工作者的青睐和追捧。超级电容器研究的核心和热点主要集中在正极和负极材料。超级电容器的负极材料主要是碳材料,正极材料主要是导电聚合物和过渡金属氧化物。其中Mn O、MnO₂和Mn₃O₄作为过渡金属氧化物具有价格低廉、无污染且储量丰富的优点,并且具有很高的理论电容,所以Mn Ox成为电极材料的研究热点。本文以MnO₂和Mn₃O₄为研究对象,通过不同的制备方法成功制备出MnO₂和Mn₃O₄电极材料,采用SEM、TEM、XRD、N2吸附-脱附、XPS、FT-IR等现代测试方法研究材料的形貌、结晶性、比表面积、含氧官能团的种类以及电化学性能,深入探究材料的结晶度和亲水性对其电化学性能的影响。本研究的主要内容和创新点如下:（1）以高锰酸钾为锰源,通过一步水热法成功制备花球状δ-MnO₂,并在空气氛围下对其产物进行低温热处理。系统地研究水热时间对产物形貌、结晶度、表面积以及电化学性能的影响,同时通过SEM照片揭示了花球状δ-MnO₂生长机理。进一步深入研究低温热处理对水热样品形貌、结晶性、亲水性、比表面积和电化学性能的影响。实验结果表明该δ-MnO₂随着水热时间的延长,结晶性依次增加,10 h之后样品的结晶度不再变化,12 h样品开始板结熔融,导致比表面积出现迅速下降。样品经过300℃低温热处理后,结晶性进一步提高,形貌保持良好。电化学测试表明,随着水热时间的延长,比电容逐渐增大,在0.1 A/g电流密度下,10 h样品的比电容高达264 F/g,展现出最优的电容性能。12 h样品因为板结熔融导致比表面积下降,离子通道随之减少,进而导致比电容下降到135 F/g。样品经过300℃低温热处理后,结晶度提高的同时比表面积未出现明显下降,但是材料表面的物理吸附水大量丢失,导致比电容均出现下降。（2）以葡萄糖为碳源,通过一步水热法制备单分散性良好且直径均一的碳球。以水热碳球为模板,高锰酸钾为锰源,通过二次水热反应一步制备核壳结构CSs@Mn Ox,并分别在空气氛围和氩气氛围下煅烧制备出空心结构的Mn₃O₄纳米球和核壳结构Mn₃O₄纳米球。系统地研究二者的形貌、结晶性、比表面积（孔径分布）、含氧官能团、浸润性和电化学性能。测试结果证实核壳结构Mn₃O₄纳米球具有亲水性的碳核、良好的比表面积和孔径分布,进而提高电极材料与电解液之间的浸润性,降低离子扩散电阻,提高电极材料的利用率,使其展现出更加优异的电化学性能。同时,碳球的支撑作用降低充放电过程引起的崩塌、脱落,提高材料的循环稳定性。经过5000次恒电流充放电测试,核壳结构Mn₃O₄纳米球的比电容保持在92.8%。在0.5 A/g电流密度下,核壳结构Mn₃O₄纳米球的比电容高达307 F/g。