随着全球经济的快速发展,新一代便携式和柔性电子产品的功率和能源需求不断增加,这促使人们在开发柔性、轻便和环保的储能设备上做了很多努力。在当前储能设备中,柔性固态超级电容器不仅具有高功率密度、超长的循环寿命,还具有体积较小、重量轻、易于携带,且工作温度范围广等优点。然而,超级电容器较低的能量密度仍然是一个亟待解决的问题。通常来说,较宽的电压范围以及较高的比电容有利于获得高能量密度的电容器。混合型超级电容器因其结合了电池型材料和电容型材料的优点,能够使正负电极的性能相互协调补充,从而具备较宽的电压窗口和较高的比电容,能够实现高能量密度电容器的需求。因此,混合型超级电容器已经成为当前能源领域研究的热点。一般而言,超级电容器的电荷储存和能量转换与电极材料密切相关。因此,合理的设计和开发高电化学活性和高比容量的电极材料是实现高性能超级电容器的基础。在目前常规电极材料中,过渡金属化合物纳米阵列材料是极具发展前景的电极材料。该电极材料不需要额外添加粘结剂和导电剂、且能使电极材料最大化地参与电化学反应。因此,将过渡金属化合物有序纳米阵列电极应用到超级电容器上,更易形成重量更轻、体积更小、成本更低、性能更高的器件,这在未来储能应用（柔性、轻便、可穿戴）上有巨大的发展前景。据此,本论文采用化学液相方法合成了一系列形貌规则且具有优异电化学性能的电极材料,例如:Ni S纳米线阵列电极;Ni Se₂纳米阵列电极;以及Ni₃Se₂纳米线阵列电极材料。然后将这些纳米阵列电极与活性炭或多孔生物质炭材料分别作正负极材料组装柔性固态混合超级电容器,研究其在全电池体系下的电化学性能并评估其实际应用价值。具体研究内容如下:（1）基于Ni S纳米阵列与活性炭组装的高性能固态混合超级电容器的储能特性研究通过一步溶剂热法合成了Ni S纳米线阵列材料,当用作超级电容器的电极材料时可以实现较好的电化学性能。更重要的是,基于Ni S纳米线阵列与活性炭组装的固态混合超级电容器可以实现0.355 m Wh cm^-2的面能量密度。另外,该混合超级电容器还具有较好的循环寿命和较高的实用价值。（2）基于高比容量Ni Se₂纳米阵列和活性炭电极的柔性混合超级电容器的构建与储能特性以廉价易得的泡沫镍为基底材料,采用原位水热过程在泡沫镍上构筑类白玉菇状Ni Se₂纳米阵列。电化学测试表明,Ni Se₂纳米阵列具有较高的比容量、较低的电阻以及较好的循环性能。更重要的是,用商用活性炭作对电极,将Ni Se₂纳米阵列组装成柔性混合超级电容器。该柔性混合装置具有33 Wh kg^-1的能量密度和90.3%的容量保持;同时也显示出显著的机械柔性和较高的商业价值。（3）基于两种具有不同储能机理电极材料的高效匹配用于构建高性能柔性混合超级电容器采用溶剂热法合成了电池型Ni₃Se₂纳米线阵列材料,其比容量为132.4 m Ah g^-1。另外,以玉米秸秆为原料,采用交联、活化方法制备比表面积高达2217.8 m²g^-1、比容量为112.5 m Ah g^-1的多孔生物质炭材料。然后利用两个电极材料分别作正负极成功地组装了柔性混合超级电容器。该柔性混合器件具有38.8 Wh kg^-1的能量密度,且具有优异的机械柔性和耐低温性能。