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超级电容器是一种高性能储能器件,具有功率密度高、充电时间快、循环稳定性好、循环寿命长等优点,在风力发电、交通设施、无线通讯、电子设备等领域有广泛应用前景。电极作为超级电容器的核心部件,对超级电容器的比电容和性能有着重要影响。在电极制备过程中,高比表面积和合适的孔隙度对超级电容器的性能有着显著影响。本文通过静电纺丝技术制备高比表面积的纤维薄膜电极,并研究了纤维直径对超级电容器性能的影响。本文研究了静电纺丝实验平台、静电纺丝影响参数、测试仪器及实验流程。用原位聚合法合成了聚苯胺（PANI）,制备了聚乙烯醇-硫酸（PVA-H2SO4）凝胶电解质,测试了聚苯胺/多壁碳纳米管（PANI/MWCNT）悬浮液的物理性质。结果表明,悬浮液物理性质满足静电纺丝泰勒锥工作模式要求。探究了静电纺丝参数（电压、纺丝距离、溶液流量）对纤维直径的影响规律。结果表明,在静电纺丝可纺范围内,电压主要影响静电纺丝泰勒锥的稳定程度,当电压在稳定的泰勒锥模式要求范围内改变时,对纤维的平均直径影响很小。当电压过高或过低时,容易形成串珠。增大纺丝距离或者降低溶液流量都可以减小纤维平均直径。通过氮气吸脱附曲线对PANI/MWCNT纤维薄膜进行比表面积表征,发现纤维薄膜比表面积随着纤维直径的降低而增大。通过改变静电纺丝参数,制备纤维平均直径分别为2.89、2.28、1.70和1.21μm的四组薄膜电极并组装成电容器,对比研究纤维直径大小对电容器性能的影响。四组电容器的比电容分别为129.5、140、159和180 Fg-1,比表面积分别为57、64、74和83 m2·g-1,比电容和比表面积随着纤维直径的减小而升高。较高比表面积的电极,在超级电容器电极法拉第反应过程中提供更多的活性位点,也增加纤维与电解质离子接触的机率,提高了电极材料的利用率,进而提高电容器得的电化学性能。制备了纳米纤维薄膜电极和微米纤维薄膜电极,对比研究纤维直径的不同数量级对电容器电化学性能的影响。纳米纤维电容器和微米纤维电容器的比电容分别为219和147F·g-1,前者提高了49%；能量密度分别为30.4和20.4Wh·kg-1,前者增加了51%。经1500次循环充放电后,比电容分别保持初值的91%和88%。表明纳米纤维电极显著提高了超级电容器的比电容和能量密度等电化学性能。