随着电子信息技术的的飞速发展,以便携式、可穿戴电子设备为代表的消费电子市场正日益壮大,开发柔性、可集成、微型化的储能器件成为科研工作者的研究重点。尽管现已报道了许多可芯片集成的微型储能器件,但受限于高性能活性电极材料和先进微型器件制造技术的开发,微型储能器件在电极材料、电解液、制备技术上仍具有更优化的选择。二氧化锰作为储能器件的电极材料,凭借着储量丰富、安全无毒、环境友好、高理论比容量的优势长期以来都受到了人们的广泛研究与关注。为了改善二氧化锰的电导率,复合高电导率的活性材料和引入高度导电的金属集流体均为行之有效的方法。因此,围绕着高性能二氧化锰基微型储能器件,本论文展开了以下研究。利用液相氧化还原方法和肼蒸汽还原方法制备得到大比表面、高度多孔、网络状结构的多价态氧化锰与石墨烯的复合电极材料。电化学结果表明,该复合电极表现出优异的容量特性和超高循环寿命,在充放电循环115000圈后,仍具有106%的初始容量保有率。利用电化学沉积技术,在三维镍尖锥金属集流体骨架上生长纳米纤维结构的二氧化锰。基于这种独特的骨架结构,二氧化锰电极材料可以发挥出优异的电化学性能,在0.03A cm^-3电流密度下,单电极的体积比容量可达28.3mAh cm^-3;在充放电循环1000圈后,单电极仍保留81.5%的初始容量。基于多价态氧化锰与石墨烯复合电极材料,用浆料涂覆技术、孔板印刷和热压技术,制备得到柔性可裁剪式微型二氧化锰基超级电容器,器件系统具有良好的柔韧性,可以实现多次裁剪、异型裁剪的功能;结合工业钻孔、电镀和蚀刻技术,在玻璃纤维板上制备贴片式可集成微型二氧化锰基超级电容器,与工业集成制造完全兼容,可以直接集成到印制电路板中进行使用。基于二氧化锰与镍尖锥的复合结构,采用激光技术、电沉积和丝网印刷技术,制备得到柔性可集成微型电池,该器件兼具超薄、质轻、小型化与安全可靠的特点,能够与射频识别标签匹配使用。利用三种微型储能器件的制备工艺,构筑的器件系统不仅可以发挥优异的电化学性能,而且可以有效地避免漏液和短路现象,有望在便携式、可穿戴电子设备和物联网相关电子设备上得到广泛应用。