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一种新型的能源存储系统:锂离子电容器（Lithium ion capacitor,LIC）,不但拥有超级电容器（electronic double layer capacitor,EDLC）的高功率密度和长循环寿命,而且还具有锂离子电池（LIB）的高能量密度,因此在近几年受到了广泛的关注和研究。正负极不同的储能机制对电极材料有了更高的要求,电池型负极因发生法拉第电化学反应而动力学过程较慢,与非法拉第反应的电容型正极材料之间存在动力学不匹配问题。因此开发研究具有优异的倍率性能的负极材料是实现高性能LIC的关键。过渡金属氧化物（Transition Metal Oxides,TMOs）材料因成本低、化学稳定性和热力学稳定性高、理论比容量高而在储能领域受到了广泛应用,其中双金属氧化物的导电性优于单金属氧化物而受到更多的关注。尖晶石型（AB2O4）过渡金属氧化物因其独特的结构、较高的电化学活性而引起人们极大地兴趣。其中A为Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Zn元素,B为Co、Mn、Fe元素的这类材料研究较多,但是由于A、B位元素具有相同的储能机制（转化式）而使得其在充放电过程中的体积变化较大而导致材料结构的坍塌、颗粒的聚集进而影响TMOs阳极材料的比容量和离子扩散动力学快慢。因此基于以上考虑,引入具有不同储能机制的镓元素在B位点,其与锂发生合金化反应（xGa+yLi+=Liy Gax）。为了进一步研究尖晶石氧化物中A位元素对电化学性能的影响,选取了同一周期中原子序数逐渐递增的Co、Ni、Zn三种元素,分别制备了AB2O4型双金属氧化物CoGa2O4、NiGa2O4和ZnGa2O4。通过对这三种尖晶石型双金属氧化物电极材料的电化学性能的研究发现,A位元素对AB2O4型双金属氧化物的倍率性能具有重要的影响作用。具体研究内容如下:1、通过简单的水热法和后续马弗炉中煅烧方法成功制备纳米片自组装的尖晶石型双金属氧化物CoGa2O4材料。首先对其半电池的电化学性能进行了测试,研究0.1 mV s-1的CV曲线,通过具体电位下的电化学反应的分析得出,该材料A、B位元素的储能机制不同即镓元素合金化和钴元素的转化式储能机制相结合。通过Dunn等人计算电容贡献率的方法,计算峰值电流与扫速的关系,得出b=0.93,其电化学行为更接近电容行为。当扫描速率为2 mV s-1时,电容贡献率为60.06%。纳米结构的构筑和储能机制的结合使得它具有优异的倍率性能和循环稳定性。因此,组装的CoGa2O4//AC锂离子电容器表现出优异的循环稳定性（8000次循环后的容量保持率为83%）、111.5 Wh kg-1的高能量密度(100 W kg-1)和3927 W kg-1的高功率密度(24 Wh kg-1)。2、通过简单的水热生长和随后在马弗炉中煅烧处理,获得了通过纳米片沉积成微米花形状的NiGa2O4材料。用XRD、EDS对样品进行了表征。结果表明,成功制备了纳米片状自组装微米花NiGa2O4。同样对其半电池的电化学性能进行了测试,用同样的的方法计算了峰值电流与扫速的关系,得出b=0.94。根据电容贡献率的计算方法得出当扫描速率为2 mV s-1时,电容贡献率为57.31%。因此,NiGa2O4//AC锂离子电容器表现出优异的循环稳定性（8000次循环后的容量保持率为82%）、104.89 Wh kg-1的高能量密度(200 W kg-1)和3999 W kg-1的高功率密度(25.44 Wh kg-1)。3、通过将相对应的盐加入到水和乙二胺的混合溶液中,在反应釜中180℃溶剂热反应,获得由纳米片相互堆积成微米花状的ZnGa2O4材料。通过定性、定量的测试分析得出成功制备该材料。在半电池的电化学性能测试中发现其循环稳定性较差,这与Zn和Ga都发生合金化反应和转化式反应有关,在相同的电位区间内两种金属离子同时发生反应,对材料的结构破坏性较大。通过计算峰值电流与扫速之间的关系,得出b=0.85,较以上两种材料其值偏低。在ZnGa2O4//AC锂离子电容器性能测试中,其循环稳定性也较差（5000次循环后的容量保持率为65.6%）,具有71.51 Wh kg-1的能量密度(175 W kg-1)和5600 W kg-1的高功率密度(25.34 Wh kg-1)。