随着能源危机以及环境污染的日益严重,新能源开发和能源效率的研究引起了研究者的广泛关注。为了解决这些问题,研究者开展了大量的研究工作来制备具有高效、可持续性、环境友好、使用寿命长的器件。锂离子电池和超级电容器就是上述器件重要成员,而它们的储能性能主要取决于电极材料。过渡金属氧化物如MnO₂、Fe₂O₃等在超级电容器中的应用中由于电导率低、循环稳定性差或电位窗口狭窄而受到严重限制。因此,寻找新型的过渡金属氧化物,能够从根本上优化电化学的相关参数是一个重要研究方向。钙钛矿氧化物材料由于具有特殊的晶体结构和丰富的物理化学性质,作为电极材料用于储能设备,是一个新的研究方向。近年来,钙钛矿结构材料在气敏、电化学等领域应用研究十分广泛。因此,开展钙钛矿结构材料的结构与气敏性能、电化学性能研究具有重要意义。基于此,本文选择Zn Sn O₃、La Mn O₃、La Al O₃材料为研究对象,通过调控制备工艺参数和元素掺杂量来提升上述体系的电化学性能。主要研究工作如下:(1)采用静电纺丝法制备了ZnSnO₃纳米纤维、ZnSnO₃纳米管、ZnSnO₃/C纳米纤维和Zn Sn O₃/Zn O纳米纤维,并对其微结构、电化学性能和气敏性能进行测试。电化学测试结果表明:Zn Sn O₃纳米管有着独特的中空结构,100个循环后比容量由1365.6m Ah/g下降为246.9 m Ah/g;而ZnSnO₃/C纳米纤维,在100个循环后比容量为586m Ah/g,有着良好的电化学性能。气敏测试结果表明:Zn Sn O₃/Zn O纳米纤维在乙醇气氛中的工作温度为225℃,在50 ppm的乙醇气氛中灵敏度为19.6,且稳定性较好。(2)通过溶胶凝胶法合成出La_1-xA_xMnO₃(A=Sr,Ca,x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)系列纳米颗粒,通过元素掺杂实现对La Mn O₃体系氧空位的调控,提升了该体系的电化学性能。实验结果表明:Ca和Sr元素掺杂可以有效地改善La Mn O₃材料的氧空位浓度,从而提高材料的电化学性能;与掺杂Sr元素相比,掺杂Ca元素的样品电化学性能更好,其中La_0.85Ca_0.15MnO₃电化学性能最优,比电容为248 F/g;经过1800次充放电后,La_0.85Ca_0.15Mn O₃电极样品的比电容仍保持在98%左右。(3)采用静电纺丝法制备出具有空心结构的La_1-xSr_xAlO₃(x=0,0.1,0.15,0.2)系列纳米管样品,并通过Sr元素掺杂提升了该体系的电化学性能。电化学性能测试结果表明:通过Sr元素掺杂有效地改善La Al O₃材料的电化学性能,La_0.9Sr_0.1Al O₃样品性能最佳,比电容为180 F/g。经过1500次充放电后,La_0.9Sr_0.1AlO₃电极样品的比电容仍保持在99%左右。