超级电容器是一种重要的新型储能器件,具有功率密度大、充放电速度快和循环寿命长等优点。目前关于超级电容器的研究主要集中在法拉第赝电容器方面,其存储电荷既包含双电层的电荷存储,也与氧化还原反应有关,两种储能方式同时存在,因此能贡献大量的电容。法拉第赝电容材料主要包括过渡金属氧化物、导电聚合物、氮化物、硫化物等。受限于赝电容材料自身较差的导电性和结构稳定性,目前赝电容超级电容器仍面临循环稳定性差和倍率性能差等问题。本文以过渡金属氧化物作为研究对象,通过电化学技术制备了性能优异的高负载量氧化钒和氧化锰电极材料,并研究其在超级电容器中的实际应用。具体的研究内容如下:（1）不同化合物之间电化学转换电位不同,得益于氧化钒丰富的氧化还原价态,使其可在较大的电位范围内进行储能。本文以三维结构的功能化碳布为基底,采用电化学技术在其表面原位生长了高负载量混合价态氧化钒（VOx）材料,借助多价态氧化还原反应拓展其储能电位范围。功能化碳布为VOx的生长提供了良好的导电支持,有效促进电子和离子的快速运输,制备的电极面积比电容可达1.35 F cm-2(10 m A cm-2)。为进一步解决VOx材料循环稳定性差的问题,在其表面包覆了一层磷酸钼（Mo POx）材料,有效地改善了电极稳定性,获得的VOx@Mo POx/FCC电极在10 m A cm-2的密度下,面积比电容高达3.95 F cm-2。循环8000圈后,电容维持率达到91%。此外,以VOx@Mo POx/FCC分别作为正负电极,组装了对称型超级电容器,其工作电压可达2.2 V,体积能量密度达到7.56 m Wh cm-3。（2）氧化锰是研究最为广泛且极具潜力的过渡金属氧化物储能材料。本文通过对沉积液浓度配比的调节制备了电化学性能优异的高负载量氧化锰电极材料,确定了最佳的沉积液配比为0.2 mol L-1乙酸锰和2 mol L-1乙酸铵。然后通过控制电沉积参数确定了最佳扫速为50 m V s-1。制备的氧化锰电极在1 m A cm-2的电流密度下,面积比电容为2.12 F cm-2。经过12000次的循环充放电测试后,氧化锰电极的比电容维持率达到85%以上,具有优异的循环稳定性。之后,以制备的高负载量氧化锰材料为正极,搭配部分剥离的石墨箔负极,组装了非对称型超级电容器。在体积功率密度为74 m W cm-3时,其能量密度可达9.6 m Wh cm-3。