在能源危机的大背景下,提升电学储能设备的性能是解决问题的关注焦点之一。超级电容器兼具高功率密度和高能量密度的特性,使其有望替代锂离子电池在众多领域得到应用。锰氧化物材料（MnOx）因其超大的理论比电容,在超级电容器行业一直备受重视,同时其资源丰富、价格低廉、制备容易、环境友好的优点,使其成为了超电容的研究热点。但MnOx作为过渡金属氧化物亦有电子传导率低、离子扩散缓慢的巨大缺陷,本文正是抓住这一痛点,通过研究合适的合成条件,采用一步反应的方式绿色合成碳量子点@MnOx复合材料,并将其用于超级电容器电极材料。进而基于碳量子点@MnOx复合材料和其合成方法,分别设计、制备了二维柔性超级电容器器件与一维线性超级电容器器件。具体研究内容如下:（1）探究与调控合成碳量子点@MnOx复合材料的最佳反应条件,获得三种形貌、成分均一的目标产物。使用高锰酸钾（KMnO₄）和掺氮碳量子点（N-CDs）作为反应原料,调控单一变量,即水热反应的反应温度、反应时间、两种反应物的质量比等,探究了合成碳量子点@Mn₃O₄复合材料（MCDs1-2）、碳量子点@MnO₂复合材料（MCDs1-8、MCDs-Me1-2）的最优反应条件。通过SEM、XRD等多种表征测试手段得到MCDs1-2复合材料为黑锰矿型四氧化三锰与碳量子点的复合产物,其微观形貌呈边长为50 nm至200 nm的正八面体,碳量子点被均匀包裹在其中。MCDs1-8复合材料和MCDs-Me1-2复合材料,均是水钠锰矿相d-MnO₂与碳量子点的复合产物,具有MnO₂沉积在碳量子点缺陷位点处形成片层状的特征形貌。二者中MnO₂与碳量子点成分比例不同。（2）碳量子点@MnOx复合材料的超级电容器性能的研究。对于前面所获三种复合材料,采用两电极体系,以来源广泛、安全性高的Na₂SO₄水溶液为电解液,为三种复合材料分别选定了合适的电位窗口,并在该电位窗口下获得了特征比电容、倍率性能、循环性能的数据。综合比较相关数据,得到MCDs1-8材料在三种材料中拥有最为优异的电化学性能。在-0.8 V⁰.8 V的电位窗口下,扫速为50 mV·s^-1时,MCDs1-8材料表现了204 F·g^-1的比电容。（3）柔性超级电容器的设计与制备。选用MCDs1-8材料作为电极材料,制备以聚丙烯酸钠为高分子基底并添加1M Na₂SO₄的水凝胶电解质,设计制备了“三明治”型的二维柔性超级电容器器件。该器件在多种弯曲角度下的电化学性能测试表明,任意弯折不会对其性能造成影响。通过一步水热反应,在碳纤维表面生长了水钠锰矿相d-MnO₂与石墨烯量子点形成的复合片层（MCF-GQD）。将其用作一维线性超级电容器电极,长度比电容与仅有MnO₂生长的碳纤维（MCF）相比增加了45.9%。在阻抗谱上表现的导电性能也远胜于MCF。