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随着科学技术的发展，石油、煤和天然气资源的日益短缺，环境污染的日趋恶化，人们尽可能减少碳排放量，努力探寻新型能源材料。金属基异质纳米材料因为其具有奇特的性能而被普遍应用于超级电容器、锂离子电池等新型储能设备中。本文通过简单的水热法，在泡沫镍基底上合成四氧化三钴、氧化镍纳米异质材料，以及四氧化三钴、钼酸钴、二氧化锰的纳米异质材料，将其应用于超级电容器，显示出优越的电化学性能。最后，我们在银基底上成功的制备出硫化银纳米线，将其应用于检测没食子酸，展示出很好的响应，且选择性好、检测限低。 本研究主要内容包括：⑴在泡沫镍基底上，通过简单的水热合成法制备了一个高度有序的三维Co3O4@NiO分层纳米异质材料。当作为超级电容器的无粘合剂的电极被研究时，这种独特的Co3O4@NiO核壳异质电极表现出超高的特定电容，为原始Co3O4电极的好几倍。应该指出，当核壳异质结构的电荷转移电阻减小，其电子转移能力会增大，并且电化学性能增强。该核壳异质材料在电流密度为1 Ag-1时特定电容可以达到1236.67 F g-1。另外，异质电极显示很好的循环稳定性，在5000次持续的充放电后电容量仍为本来的91.35％。⑵在泡沫镍基底上，利用简单的水热法制备出一个高度有序的三维Co3O4@CoMoO4/MnO2纳米复合材料。把Co3O4@CoMoO4/MnO2纳米异质材料应用于电容器的电极，该纳米异质材料电极显示出很好的性能。在电流密度为1 A g-1时特定电容高达1509.7 F g-1。另外,Co3O4@CoMoO4/MnO2纳米异质材料电极显示很好的循环稳定性，在电流密度为1 A g-1时5000次持续充放电后，容量只损失了9.73%。这表明我们成功合成出Co3O4@CoMoO4/MnO2纳米异质材料，并且其在作为电容器电极方面有着应用潜能。⑶Ag2S和Ag是重要的功能材料，近年来备受关注。利用两步蚀刻和电沉积法合成均匀的聚吡咯与Ag@Ag2S耦合的核壳纳米线(名为 Ag@Ag2S/PPy纳米线)，并将该纳米线应用于光电化学传感器。可见光照射下，Ag@Ag2S/PPy纳米线传感器检测没食子酸时响应快速，灵敏度高。与此同时，将Ag@Ag2S/PPy喷涂在PET柔性电极上，也显示了较好的光电化学的特性。