新兴可再生能源,如潮汐能、风能、太阳能等受环境因素的影响较大,需要适合的储能器件来提升能源的储存与运输效率。超级电容器具有充放电速度快、循环寿命长和环境友好等优点,是能量储存的理想选择。MnO2具有很高的理论比容量,且价格低廉。但由于导电性差,在负载量较大时,MnO2的比电容远小于其理论值,且在快速充放电条件下,比电容保有率迅速降低。鉴于此,本研究结合氢气泡模板法和阳极氧化工艺,通过两步沉积制备具有大载量、低阻抗和高比电容的三维多孔MnO2。论文首先通过氢气泡模板法制备出了系列具有分级多孔结构的Ni-Cu合金模板,研究了沉积液配方及沉积参数对Ni-Cu合金模板成分、形貌和比表面积的影响。结果表明当沉积液配方为0.2 M Ni SO4+0.0075 M Cu SO4+1.2 M（NH4）2SO4+0.3 M Na3C6H5O7+0.4M H3BO3,沉积电流密度为-2 A/cm~2,沉积时间为90秒时,可以制备出具有高电化学稳定性的Ni95Cu5模板。该模板具有三维联通的微米孔结构,孔壁由大量Ni95Cu5枝晶构成,枝晶间有大量亚微米级孔隙,使该模板具有极高的比电化学活性面积(6234 cm~2 g-1)。其次,通过阳极氧化在多孔Ni95Cu5模板上沉积MnO2,制备具有大载量、较低阻抗和高比电容的三维多孔Ni95Cu5-MnO2超级电容器。研究了阳极氧化电压、模板厚度、和沉积参数等对Ni95Cu5-MnO2结构、形貌和电化学性能的影响。结果表明,当阳极氧化电压为1.8 V vs.SCE,沉积时间为600 s时,在0.1 M Mn（CH3COOH）2·4H2O+0.1 M Na2SO4沉积液中制得的Ni95Cu5-MnO2复合材料具有最好的超电性能,5 mv/s扫速时其面积比电容为0.503 F cm-2,在1 m A cm-2的电流密度条件下,其面积比电容达到0.328 F cm-2。最后,通过促进Mn2+输运来进一步优化Ni95Cu5-MnO2超级电容器性能。研究了电场、扩散时间及对流对分级多孔结构中MnO2沉积过程的影响。结果表明通过阳极氧化-阴极电场吸附-阳极氧化的循环方法,可以促进Mn2+在多孔Ni95Cu5中的输运,获得均匀性更好的Ni95Cu5-MnO2超级电容器,其面积比电容在1 m A cm-2电流密度时可达0.71F cm-2。但溶液中Mn2+在对电极上存在副反应。通过停镀加搅拌的方式取代阴极电场吸附,也可获得均匀性有所提高的Ni95Cu5-MnO2超级电容器,其面积比电容在1 m A cm-2电流密度时可达0.254 F cm-2。