得益于可快速充放电、高功率特性以及良好的循环稳定性等优点,超级电容器作为能源存储装置广泛应用于日常电子产品、新能源汽车等储能领域。但目前大部分商业化超级电容器存在容量低、工作电压窗口窄,能量密度低等问题。而由电池型电极与电容型电极组装而成的混合超级电容器,通过结合两种不同储能机制的电极材料,可有效提升超级电容器的电压窗口和能量密度。过渡金属化合物具有相对较高的理论容量,被认为是混合超级电容器的理想电极材料之一。然而,过渡金属化合物在长期充放电过程中易发生体积膨胀,且存在电导率差、离子扩散缓慢等问题。克服这个问题一种有效的策略是将过渡金属化合物与导电碳材料复合。因此,本文设计合成高性能多级孔碳/过渡金属化合物复合电极材料,并探索其在混合超级电容器中的应用。本论文的研究内容包括以下两方面:（1）基于HNCMs@Ni（OH）2复合材料的可控合成及混合超级电容器性能研究以多级孔碳球（HNCMs）为基材,通过在其表面可控原位沉积氢氧化镍纳米晶体,制备具有核壳结构的HNCMs@Ni（OH）2复合材料。调节反应体系中Ni2+浓度,系统考察Ni（OH）2沉积量对复合材料结构、形貌及电化学性能的影响。研究发现,当Ni2+浓度为0.12 mol L-1时,所合成的HNCMs@Ni（OH）2-6材料呈现出新颖的“红毛丹”状微球形貌,比表面积为286.6 m~2 g-1。HNCMs@Ni（OH）2-6复合材料表现出最优异的电化学性能,在电流密度为1 A g-1时的质量比电容可达248.9 m Ah g-1,在20 A g-1的电流密度下比电容仍可保持156.5 m Ah g-1。基于其优异的电化学性能,以HNCMs@Ni（OH）2-6复合材料为阴极,HNCMs为阳极构建混合超级电容器。在功率密度为173.3 W kg-1时,混合超级电容器的能量密度高达41.3 Wh kg-1。在5 A g-1的电流密度下循环20000圈后,容量保持率高达85.2%,表明该器件具有良好的循环稳定性。（2）基于HNCMs@Ni Co2S4复合材料的可控合成及混合超级电容器性能研究以未刻蚀Si O2模板的多级孔碳球混合物（Si HNCMs）为衬底,通过水热法在其表面可控生长Ni Co2S4纳米片并同步刻蚀Si O2模板,制备具有核壳结构的HNCMs@NCS复合材料。调节反应体系中Si HNCMs衬底的添加量,系统考察不同HNCMs含量对复合材料结构形貌及电化学性能的影响。在Si HNCMs添加量为40 mg时,所合成的HNCMs@NCS-40复合材料呈现出花状的核壳结构。在电流密度为1 A g-1时的质量比电容可达346.9 m Ah g-1,在30 A g-1的电流密度下比电容仍可保持299.8 m Ah g-1,表现出良好的倍率性能和优异的循环稳定性(20 A g-1循环10000次保持81.2%的初始容量)。基于HNCMs@NCS-40所展示出最优异的电化学性能,以其为阴极,KOH活化的HNCMs（AHNCMs）为阳极组装混合超级电容器。在功率密度高达24 k W kg-1时仍展现出29.5 Wh kg-1的能量密度,并且在10 A g-1下循环10000次,容量保持率可达85.7%。