化石能源的消耗、气候变化以及环境污染使世界各国迫切地发展及规模化可持续和可再生的清洁能源，如太阳能、风能和潮汐能等。其中，储能器件对于清洁能源技术的发展是不可或缺的。超级电容器作为一种新兴的绿色储能器件，具有高的功率密度、长的循环寿命、低的维护成本等优势，已经被广泛地应用在不间断电源、起重机、电动汽车及便携电子器件等中。根据其储能原理，电极材料是制约超级电容器性能的关键因素，目前超级电容器发展所面临的主要难点是通过有效的途径制备兼具高功率密度和能量密度电极材料。与化学法制备电极材料相比，电化学处理具有绿色、简便、高效、廉价和环境友好等优势，是一种高效制备纳米材料的简单方法。本文主要通过电化学处理对碳材料和金属材料进行活化及改性，有效地调控材料的结构形貌、导电性和表面官能团等性质，并研究了它们的电化学性能。主要研究内容和结果如下：　　1.电化学法一步活化膨胀石墨箔用于柔性全固态超级电容器。石墨箔（GF）是一种廉价、具有优异的导电性、强健的机械性能的纸状材料。通过在无机盐溶液中对GF进行一步电化学活化膨胀，所制得的膨胀石墨箔（EGF）仍具有优异的导电性，其结构主要包括类似三明治一样的两部分：两侧表面被活化膨胀为三维多孔的少层石墨烯片，中间部分仍保持为GF，外层的三维多孔的少层石墨烯片可作为活性材料提供电容，中间层未变的GF可以用于作为集流器传输电子。具有这种独特结构的EGF无需繁琐的电极制备过程和额外的添加剂及集流器，可直接其用于超级电容器电极材料。结果表明，在电流密度为1mA cm-2条件下，EGF的比电容可达65mF cm-2；当电流密度增至20mA cm-2，其比电容值仍保持52mF cm-2，展现出优异的倍率性能；此外，EGF还展现出优异的循环稳定性，在电流密度为20mA cm-2的条件下循环10000次后其电容值仍保持初始值的95%。由EGF组装成的对称柔性全固态超级电容器也展现出优异的电化学性能，在电流密度为1mA cm-2条件下，器件的比电容值可达30.5mF cm-2；此外，器件还展现出了优异的机械性能，在不同弯折条件下其容量基本没有变化。这些优异的性能使得通过简单、绿色、廉价的电化学一步活化膨胀法制得的EGF在柔性、可携带、可穿戴电子设备中有着广阔的应用前景。　　2.电化学活化剥离法制备大块三维官能团化石墨烯（3DFGM）用于超级电容器。尽管在无机盐溶液中电化学活化膨胀GF可以较大程度上提高材料的电化学性能，但其比电容相对赝电容电极材料来说仍然较低。为了进一步提高碳材料的电化学性能，本文采用植酸溶液作为电解质对GF施加+3V的偏压进行电化学膨胀剥离。植酸因其独特的结构可以与氧化剥离的石墨烯片相互作用形成氧、磷共官能团化的三维石墨烯结构。制得的3DFGM的比表面积约为350m2g-1，并保持良好的导电性。高的导电性、三维多孔的结构、大比表面积和石墨烯片表面的氧磷官能团使得3DFGM具有优异的电化学性能。当电流密度为1mA cm-2时，3DFGM表现出了超高的面积比电容486mF cm-2；当电流密度增加至40mA cm-2，其电容值仍保持86.5%，展现了优异的倍率性能；在电流密度为40mA cm-2条件下循环10000次后，其比电容仍保持初始值的98%，表现出3DFGM电极优越的循环稳定性。为了探索3DFGM的实际应用潜力，可将其组装成3DFGM//3DFGM对称超级电容器并测试其电化学性能。结果表明，器件在功率密度为21W L-1时，其最高能量密度1.2Wh L-1；当功率密度增加到560W L-1，能量密度保持为0.79Wh L-1，这展现了器件具有优异的储能能力。利用电化学膨胀剥离制得的3DFGM展现出了优异的电化学性能和实际应用价值，这为制备高性能超级电容器提供了新的思路。　　3.电化学剥离制备水分散的石墨烯及其在微超级电容器中的应用。通过在植酸溶液中对GF施加+8V偏压，可以实现对GF的电化学剥离。电化学剥离制得的石墨烯在制备过程中被含氧和磷官能团官能团化，使其具有较高的氧含量，从而可以在水中均匀地分散并保持稳定。通过真空抽滤水分散的石墨烯溶液，得到的石墨烯薄膜可直接转移到柔性基体PET上。通过室温等离子体刻蚀制得的石墨烯基微超级电容器（MSC-G）展现出了优异的电化学性能，其体积比电容最大可达20.8F cm-3；此外，器件还展现了优异的储能性能，在功率密度为100.1mW cm-3时，器件的能量密度为2.85mWh cm-3，当功率密度增加至1019mW cm-3时，器件的能量密度保持为1.5mWh cm-3。　　4.电化学去合金化制备柔性双金属铜银纳米多孔金属（NPCuAg）。本文利用电化学去合金化制备了一种柔性的双金属NPCuAg。其纳米多孔层单边厚度可达～9μm并保持良好的柔韧性，纳米多孔层的厚度与时间基本成正比，并且随着去合金化时间的延长，组成纳米多孔结构纽带的尺寸变化不大。对柔性的纳米多孔铜银条带进行氧化处理可形成氧化铜纳米片原位生长在纳米多孔银的复合结构。该复合材料作为超级电容器电极在水系中性电解质中，在电流密度为1mA cm-2的条件下面积比电容最高可达279mF cm-2，当电流密度增加至7mA cm-2时，面积比电容仍保持127mF cm-2，展现出了优异的倍率性能。