近些年来,由于环境污染严重、能源短缺,给人类的生活带来了诸多不便。因此,人们需要开发和使用清洁可持续的新能源来改善目前的困境。于是风能、水能、太阳能和潮汐能等清洁能源得到广泛的关注。这些能源因其是间断的、不连续的,需要具有高效储能性能、稳定性好的储能器件来实现对能量的存储。超级电容器由于自身具有高功率密度、快速充放电、较长的循环使用寿命、方便携带易维修、环保等优势而成为新型的储能设备而备受研究者的青睐。本论文主要研究了以二元金属氧化物钼酸钴为基体的核壳结构复合材料作为超级电容器电极材料的电化学性能。与单一的金属氧化物相比,钼酸钴具有高的氧化还原活性、较好的导电性、优异的倍率性能和循环稳定性等优点。但是,在已有的文献报道中钼酸钴的比电容却差强人意。本课题为解决这个问题,设计了纳米钼酸钴材料与其他氧化物杂化构筑核壳结构的复合材料,通过两者协同效应来实现电极材料的电化学性能的显著提升。本文对这些材料的电化学性能进行详细研究,并组装成器件来研究其实际应用的能力。采用两步水热法成功地制备出直接生长在泡沫镍导电基底上的花状CoMoO₄@MnO₂核壳结构复合材料。第一步是将CoMoO₄生长在泡沫镍基底上,第二步使MnO₂在CoMoO₄表面原位生长,进而得到了核壳结构的CoMoO₄@MnO₂复合材料。由于复合材料特殊的纳米结构使得电极材料的比表面积增大、表面活性位点增多,从而能够使电解液充分与电极材料进行接触;同时,纳米级材料缩短了离子和电子的扩散路径,加快离子和电子传导。电化学性能测试表明,在电流密度为1 A g-1,其比电容为1800 F g-1,经10000次循环后比电容的保持率为98.6%。并且在高的电流密度（5 A g-1）进行30000次循环后比电容仍有很高的保持率（96.3%）。本文以CoMoO₄@MnO₂与活性炭（AC）来组装非对称电容器。在2 mol L-1 KOH电解液中,器件的电位窗口可达到1.6 V,表现出很好的储能能力（在功率密度为800 W kg-1时,此器件表现出最大的能量密度为54 Wh kg-1）和高的循环稳定性（经10000次循环,保持率为84%）。采用水热法直接在泡沫镍基底上来构建Co₃O₄@CoMoO₄核壳结构材料。Co₃O₄纳米锥作为核直接生长在泡沫镍基底上,进一步采用水热法将CoMoO₄纳米片生长在Co₃O₄纳米锥表面上,从而形成Co₃O₄@CoMoO₄核壳结构。该核壳结构使得电极材料的比表面积和导电性得到提升。电化学性能测试结果表明,在电流密度为1 A g-1时,Co₃O₄@CoMoO₄核壳结构复合材料比电容为1902 F g-1,经5000次循环测试后比电容的损失率为1%。实验中,对全固态的非对称（Co₃O₄@CoMoO₄//CNTs）器件和对称器件（Co₃O₄@CoMoO₄//Co₃O₄@CoMoO₄）进行了研究。测试结果表明,非对称电容器具有更加优异的性能,其电压窗口达到1.6 V,高能量密度50.1 W h kg-1以及较好的循环稳定性。采用水热法制备柔性的CoMoO₄@NiMoO₄·x H₂O核壳结构复合材料以及柔性的Fe₂O₃纳米棒电极材料,这两种材料都是以碳布为导电基底。电化学性能测试表明,CoMoO₄@NiMoO₄·x H₂O具有优异的电化学性能,在电流密度为1 A g-1时,比电容为1582 F g-1;当电流密度为15 A g-1时,比电容为1050 F g-1。经3000次循环后比电容衰减率为2.9%。对该电极进行不同程度的弯曲再恢复到原来的状态时,比电容几乎没有大的改变（电流密度为3 A g-1）。Fe₂O₃作为电容器负极材料,与碳材料相比具有更高的比电容和更宽的电位窗口。因此,以CoMoO₄@NiMoO₄·x H₂O为正极和Fe₂O₃为负极来设计固态柔性非对称电容器并研究其电化学性能。电化学测试结果表明,CoMoO₄@NiMoO₄·x H₂O//Fe₂O₃非对称器件的电压窗口可以达到1.6 V,在功率密度为900 Wh kg-1时,器件的能量密度可达到47.1 Wh kg-1。当电流密度为3 A g-1,经5000循环后,比电容的保持率可高达89.3%。