为了应对日益严重的能源危机和环境问题，发展清洁的具有高功率密度和低消耗的可持续能源已经迫在眉睫。近年来，超级电容器（又叫电化学电容器）由于其高的功率密度、长的使用寿命和低消耗等特点而受到人们广泛的关注，并在不间断功率器件、混合点动力车和可再生能源等许多领域展示出巨大的潜在应用价值。一般而言，超级电容器可以根据其储能机理分为两大类：双电层电容器和赝电容电容器。决定超级电容器性能的最关键因素就是电极材料的选择，所以开发出适当的电极材料，可以增大超级电容器的电容量。本论文研究了多种电极材料的化学制备，并对其电化学储能性能进行了测试，主要内容如下：1、采用控制水热条件（反应时间，温度），以不同镍源，钴源和碱性物质为原料，制备出四种不同形貌的钴酸镍纳米结构：纳米丝、六角星、六棱柱和六角片，通过X-射线粉末衍射，X-射线光电子能谱，热重分析，扫描电镜和透射电镜等多种手段对产物进行表征；结合氮气的吸附解吸测试和电化学性能测试，探索产物的比表面积和孔径分布对材料电容性能的影响。2、采用两步的水热反应，以钴和镍的氢氧化物作为牺牲模板，成功制备出直径为200纳米，厚度约50纳米，壁厚10纳米的NiCo2S4中空六角片纳米结构，并利用X-射线粉末衍射，X-射线光电子能谱，X射线能量散射谱和扫描电镜以及透射电镜等对产物进行表征，并对产物的比电容进行了测试。3、利用废弃生物质材料—莲蓬为原材料，在不同的温度下直接碳化制备出多孔碳材料，产物经X-射线粉末衍射，X-射线光电子能谱，氮气的吸附解吸测试，扫描电镜以及透射电镜分析，研究发现在600°C下所制备的碳材料具有高达563.4m2g1的比表面积，孔径平均为2.2纳米，作为超级电容器电极材料时测得电容为165Fg1，并表现出优越的稳定性能。4、利用柯肯达尔效应，首次在泡沫镍基底上制备出截面为六边形的Co9S8纳米管阵列，产物通过X-射线粉末衍射，X-射线光电子能谱表征其组成，由扫描电子显微镜以及透射电子显微镜观察，其管径约为120200nm，纳米管壁厚约为40–60nm。作为超级电容器的电极，测得其比电容为1775Fg1，2000次充放电循环后任然保留最初容量的91.4%。5、在泡沫镍基底上水热生长出相互交织的Co-Ni双氢氧化物（LDHs）纳米片阵列，产物通过X-射线粉末衍射，X-射线光电子能谱，扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征，纳米片的厚度约为20纳米，当直接用作超级电容器电极时，比电容高达1735Fg1。