超级电容器是一种新型的储存能量装置,能量密度高（2⁵ Kw/kg）,充电速度快（在一般蓄电池充电电流密度（7mA/cm²）下,完成充电只需12min,比蓄电池快）,更强的稳定性（循环寿命高达万次,远高于蓄电池）,更宽的工作温度范围（-50⁺75℃）,从而被人们所关注。同时伴随着纳米科技的发展,新型纳米材料的出现,如被广泛使用的石墨烯、新型导电聚合物（聚苯胺、聚噻吩）,一定程度解决了超级电容器中电极材料导电性差、局部分散不均匀等问题,使得超级电容器有了更好的发展。在后备电源,充电桩,以及消费娱乐电子电源等方面有着广阔的发展前景。因此,本文研究了四种纳米材料（PANI纳米线、TiO₂纳米管阵列、石墨烯花、Al₂O₃纳米管）的形貌结构及由该四种材料构建的超级电容器的电容性能。（1）PANI纳米线/二氧化钛纳米管阵列/Ti片超级电容器首先,用Ti片作为衬底,刻蚀出二氧化钛纳米管阵列,然后用电聚合方法制备出PANI纳米线,这具有很强的创新性。其次,经过测试,该超级电容器在0.05mol/L的硫酸电解液中,电流密度为0.21 Ag^-1时,比电容可以达到897.35 Fg^-1,经过1500个循环充放电之后,比电容仅变为以前的86.2%,显示出具有较大的电容和较好的稳定性。（2）Na离子超级电容器首先,采用阳极氧化法制备的氧化铝纳米管电极,用直流等离子体喷射CVD法制备出石墨烯电极。其次,将氧化铝纳米管电极作为阴极,石墨烯花/石墨电极作为阳极,饱和NaCl（6mol/L）作为电解液构建Na离子超级电容器。最后,经过测试,在3V电压下充电5min,能够同时点亮8个并联的红色发光二极管（二极管的驱动电压约为1.7V）,并且亮灯时间超过4个小时,这说明该电容器充电速度快,存储能量多;当进行1000次充放电循环之后,比电容变为初始电容的85%左右,说明其稳定性好;此外,电解液是饱和NaCl,成本低廉,在大规模应用方面有广阔的发展前景。