超级电容器是一种新型的能源储存设备,具有高比功率密度、优秀的倍率性能和循环稳定性,是当今新能源储能器件领域研究的焦点之一。电极材料是超级电容器的重要组成部分,决定着电容器的性能表现,而电极材料的性能取决于其微观结构和形貌。二维和三维结构材料有较大的比表面积、更多的氧化还原反应活性位点,能使电极材料的电化学性能有较大提高。Co₃O₄凭借其高的理论比电容、良好的氧化还原性能等优点引起人们的广泛关注。然而,大家在研究过程中也发现,Co₃O₄材料存在着倍率性能差、电势范围窄等问题,这限制了其在超级电容器中的应用。电极材料的微观结构和形貌可以通过调节反应参数来控制。因此,研究Co₃O₄材料的合成工艺和形貌控制规律对Co₃O₄电极材料性能的改善有重要的意义。本文利用水热法,控制水热条件合成了二维和三维结构Co₃O₄材料,并探讨其生长机理,主要研究内容和结果如下:（1）以硝酸钴为钴源,以葡萄糖为添加剂,尿素为碱源合成块状和海胆状共存的纳米Co₃O₄电极材料,通过控制葡萄糖的添加量来探究其对纳米Co₃O₄微观形貌的影响,并探讨纳米Co₃O₄电极材料的生长机理。（2）分别以硝酸钴、氯化钴、乙酸钴作为钴源研究不同钴源对水热合成的纳米Co₃O₄电极材料微观形貌的影响;控制前驱体的生长时间分别为12h和18h,进一步研究葡萄糖在水热过程中的作用。（3）利用水热法制备泡沫镍负载纳米Co₃O₄的Co₃O₄/NF电极材料,通过控制反应溶液的浓度和水热时间分别得到了花状、片状和针状纳米结构Co₃O₄,针状结构Co₃O₄/NF电极材料具有较大的比表面积,较小的尺寸,在电化学测试表现出了高的面电容(2 mA cm^-2时比电容为3.95 F cm^-2)、好的倍率性能(电流密度从2 mA cm^-2增加到16 mA cm^-2时,比电容保留了80.3%)。