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作为新一代储能设备，超级电容器由于具有功率密度高、循环寿命长、充电速度快、绿色环保等优点，具有巨大的应用前景。然而，能量密度低是限制其广泛应用的最大障碍。根据能量密度公式，电容量和工作电压是决定其大小的最关键因素。因此，提高超级电容器的电容量和工作电压，从而提高能量密度，这对推动超级电容器的广泛应用具有重大的实际意义。 本论文以提高超级电容器的电容量和工作电压为研究思路，通过制备NiCo2O4基复合材料来提高电极材料的电容量，通过设计了非对称电容器来提高器件的工作电压，从而提高超级电容器的能量密度。 利用水热法制备了NiCo2O4-rGO复合材料，采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和比表面积(BET)测试等表征手段对其形貌、结构进行了分析。BET比表面积及孔径结构测试表明，与纯NiCo2O4相比，复合材料的比表面提高了近5倍，高达132.74m2 g-1。电化学测试表明，NiCo2O4-rGO复合电极比电容达高达882F g-1(电流密度为1A g-1)。3000次循环测试表明，其比电容仅仅损失6.2％，表明良好的循环稳定性能。增强的电化学性能归功于石墨烯大的比表面和高的电导率贡献：在发生法拉第反应时，为离子电子的传输提供更多的途径，加快了活性物质的电化学反应的进行，提高了反应效率。 采用水热和电沉积两种方法，在泡沫镍上集流体直接制备了NiCo2O4@Ni3S2纳米刺阵列核壳结构。通过SEM和TEM观察样品的微观形貌，结果表明，NiCo2O4呈纳米刺阵列结构，并且具有介孔特性；在其表面沉积Ni3S2后构成典型的核壳结构。BET比表面积及孔径结构测试表明，NiCo2O4@Ni3S2的比表面积为56.75m2g-1，是NiCo2O4(26.33m2 g-1）的两倍。电化学性能测试结果表明：在1Ag-1电流密度下，NiCo2O4@Ni3S2比电容高达为1716F g-1，是NiCo2O4(544F g-1)的三倍，Ni3S2(877F g-1)的两倍。循环寿命测试表明，经过2000次循环测试后NiCo2O4@Ni3S2核壳结构电极的比电容仍能保持83.7%，相比NiCo2O4(71%)和Ni3S2(63%)，其稳定性能都有了很大的提高。优异的电化学性能可能归因于其核壳结构的异质协同效应，独特的核壳纳米结构增强了电极材料的稳定性，为离子电子的转移提供一个简短和快速传输路径。 以 NiCo2O4@Ni3S2作为正极，以活性炭作为负极，设计了非对称电容器，探讨了非对称电容器的原理及构建过程。通过对该非对称电容器进行电化学性能测试，结果表明，该非对称电容器具有优异的能量密度(36.8Wh kg-1)和功率密度(399.8W kg-1)。高的能量密度和功率密度，较好的循环稳定性，使得NiCo2O4@Ni3S2//活性炭非对称电容器具有巨大的应用潜能。