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环境和能源的问题日渐严峻,超级电容器凭借其高能量密度、高功率密度和循环寿命长等优点成为新型储能器件的研究热点之一。但是在实际应用中能量密度往往会随着电流的增大而逐渐无法满足需求。为了解决这个技术瓶颈,非对称型超级电容器（ASC）应运而生。根据能量密度的理论计算公式,本文通过选择功函数差值较大的锰、钒金属氧化物作为正负电极,以此扩大电位窗口,并且分别将它们与碳材料和导电聚合物进行复合以达到赝电容与双电层电容器的协同耦合,以此提高比表面积和导电性等。具体工作如下:（1）使用水热法和微乳液法分别制备了海胆球形貌的α-MnO2和层状绒球形貌的δ-MnO2纳米材料。将所制备的MnO2通过高能球磨法与石墨烯和碳纳米管制成Gr/CNT/MnO2复合材料,其中α-MnO2经过湿法球磨两个小时、加入7%PEG4000分散剂、物料质量比为8:1:1时性能较好,扫描速度为2 mV/s时,比电容为206 F/g,提高了导电性,证明了三相复合的协同作用,且比表面积提高为复合前的180%。使用超声辅助原位法制备成MnO2/PANI复合材料,其中高锰酸钾做氧化剂且δ-MnO2与苯胺的质量比为1:5时,聚苯胺纳米棒穿插在蜂巢状的δ-MnO2中,电化学性能最佳,通过恒流充放电得到复合材料在0.5 A/g的电流密度下,比电容达到524 F/g。采用微乳液法原位合成了Gr/CNT/MnO2复合材料,扫描速度为2 mV/s时,比电容为270 F/g。（2）使用水热法结合煅烧,以偏钒酸铵为母盐,乙醇和草酸分别作还原剂,碳球和葡萄糖作模板剂,在350-500℃的煅烧温度下制备了不同形貌的V2O5材料。乙醇组制备出六边板状V2O5,草酸组制备出层片状自组装花球,碳球组制备出多层方形玫瑰花结构。实验发现葡萄糖既可以作为还原剂,也可以作为模板剂,形成了V2O5中空微球。在水热过程加入石墨烯和碳纳米管原位合成了CNT/Gr/V2O5纳米复合材料,当葡萄糖量为1 M时,比表面积高达382.7 m2/g,电化学性能最好,在2 mV/s的扫速下比电容达到274 F/g。（3）以MnO2纳米复合材料作为正极,V2O5纳米复合材料作为负极,在两电极片中间加上隔膜,并滴上电解液将其浸润,用保鲜膜将这种“三明治”结构包裹起来,组装成非对称超级电容器件。其中,微乳液法制备的CNT/Gr/MnO2作为正极,1 M葡萄糖制备的CNT/Gr/V2O5复合材料作为负极,以1 M LiCl作为电解液组装的器件性能最优,电位窗口是-0.6-0.8 V,扩大至1.4 V,在2 mV/s的扫速下比电容达到326.6 F/g,均高于正负单电极。在1 A/g电流密度时,具有36.5 Wh/kg的能量密度,1460 W/kg的功率密度。