以钼硫摩尔比为1:15的钼酸钠和硫脲为原料, 采用高温固相法结合球磨的方法制备二硫化钼(MoS2)纳米片并用于超级电容器。利用热重-差示扫描量热、X射线衍射和扫描电子显微镜对样品的热稳定性、物相及微观形貌进行表征, 并采用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)和电化学阻抗(EIS)等技术测试样品的电化学性能。结果表明: 经过750 ℃烧结并于700 r·min-1转速下球磨10 h所制的MoS2层数为88层; 在充放电电流密度为0.5和1 A·g-1条件下, 该样品比电容分别为82.4和60.9 F·g-1(优于球磨前的54.6和24.0 F·g-1), 经过2 000次充放电循环, 比电容保持率达92.4%。

以酚醛树脂为碳前驱体，磷酸为磷源，三嵌段共聚物F127为软模板，通过溶剂挥发诱导自组装(EISA)法制备了具有介孔结构的磷掺杂介孔碳(PMCs)。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等测试方法研究所制备的PMCs的形貌与结构并利用电化学工作站测试其电化学性能。实验结果表明，磷元素在介孔碳中主要以C-P键和P-O键两种形式存在。电化学测试表明，通过调整磷掺杂量可获得最大比电容。当电流密度为0.5 A/g时，介孔碳比电容为140 F/g，而优化后的磷掺杂介孔碳比电容可达176 F/g。

以乙醇为溶剂，采用溶剂热法制备了三维花状层状双氢氧化物(Layered Double Hydroxides, LDH)与炭黑(Carbon Black, CB)复合的复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构和形貌进行表征，并通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电研究了材料的电化学性能。结果表明，作为超级电容器电极材料，所制备的NiCo-LDH/CB和NiCo-LDH/CB-D电极在1 A·g-1电流密度下的比电容分别为1 520 F·g-1和2 127 F·g-1，即使在7 A·g-1高电流密度下，其比电容仍可达1 438 F·g-1和2 011 F·g-1，容量保持率为94.6%和94.5%。与单纯的花状NiCo-LDH相比，CB的引入明显提升了材料的电化学性能。

以葡萄糖为还原剂，天然石墨片为原料，采用Hummer法制备了石墨烯粉末(Graphene);并以该产物、KMnO4和HCl为原料，采用水热法制备了MnO2/Graphene复合材料。用扫描电子显微镜和X射线衍射对所制备的复合材料进行了表征，结果表明，水热法制备的MnO2材料为纯的α-MnO2相，且石墨烯粉末的加入并没有影响MnO2的晶体结构。在1 mol/L Na2SO4电解液中进行了循环伏安和计时电位扫描测试，电极材料电化学性能稳定，具有较好的可逆性，在1.27 mA/cm2电流密度下进行充放电测试时，电极比电容为147.9 F/g;再循环1000次后，电极仍能保持稳定的电容，是一种理想的电化学电极材料。

采用CO2活化工艺对氮掺杂碳气凝胶(N-CA)的结构进行重整, 并系统研究了活化温度对活化氮掺杂碳气凝胶(N-ACA)孔结构及电化学性能的影响。利用N2吸附数据、X-光电子能谱(XPS)和元素分析对样品的结构及元素组成进行表征。结果表明, 随活化温度的升高, N-ACA的比表面积逐渐增大, 其含有的氮原子分数逐渐减少, 吡咯氮含量明显增加。利用循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)等测试技术评价了碳气凝胶样品在6 mol·L-1 KOH电解液中的电化学性能, 结果发现, 合理的孔结构与较高的吡咯氮含量是影响电容器比容量的关键因素。在5 mV·s-1扫描速率下测试950-N-ACA电极的比电容值高达267.4 F·g-1, 经1000次充放电后比电容损失值在1.5％以内。

以间苯二酚和甲醛为反应前驱体, 三聚氰胺为氮源, 通过溶胶-凝胶法制备出氮掺杂碳气凝胶(N-CA), 并对其进行CO2活化后得到活化氮掺杂碳气凝胶(N-ACA), 分别通过扫描电子显微镜、氮吸附、X-光电子能谱和元素分析研究样品的表面形态、孔结构以及含氮官能团的存在形态, 并利用恒流充放电(GV)、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱等检测技术评价了其在6 mol·L-1 KOH电解液中的电化学性能。 实验结果表明: 丰富的孔隙结构和含氮官能团的存在形态是影响碳基电容器性能的决定性因素。 经CO2活化后的N-CA富含较多的的微孔和介孔, 比表面积高达4082 m2·g-1, 供电子能力较强的吡咯氮含量有所增加, 在1 mA电流密度下测试的比电容值高达211.9 F·g-1, 经1200次充放电后比电容值保持在98%以上。

以三聚氰胺(M)、间苯二酚(R)和甲醛(F)为原料，经溶胶-凝胶法、超临界干燥和高温碳化制备了系列的氮掺杂碳气凝胶(NCAs)。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,氮元素成功地引入到碳气凝胶中，并且可以通过调节三聚氰胺掺杂量来控制氮掺杂量; 扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附测试显示出不同氮掺杂量的碳气凝胶的微观结构差异较大，随着氮含量的增加，比表面积有先减后增的趋势; 在6 mol/L KOH溶液中进行的恒流充放电和循环伏安测试表明，引入氮元素能够极大地改善碳气凝胶的电化学性能，最高比电容量达176 F·g-1，并且凝胶具有良好的电容特性和可逆性。

以间苯二酚(R)-甲醛(F)为原料，制备了有机气凝胶和碳气凝胶，并对其进行二氧化碳活化。X射线衍射(XRD)测试表明，二氧化碳渗入到碳气凝胶网络结构发生反应，造成(002)峰和(100)峰减弱;扫描电子显微镜(SEM)测试表明,活化没有破坏碳气凝胶的骨架结构，而是增加了大量的nm尺度微孔，从而大大提高了碳气凝胶的比表面积和微孔比例。在1 mol/L KOH电解液中进行了循环伏安和计时电位扫描测试，电极材料电化学性能稳定，具有较好的可逆性，在1 mA/s电流密度下进行充放电测试，得到活化前电极比电容为103 F/g，活化后由于比表面积的增加，比电容达到371 F/g，是一种理想的电化学电极材料。