超级电容器(Supercapacitor)是一种新型的储能装置，与蓄电池相比具有更高的功率密度和能量密度，与传统电容器相比具有超大的电容值，以其高能量密度、高功率密度、循环使用寿命长、经济环保、快速充放电、工作温度宽、安全系数高等特点在通讯、电子、电动汽车、航空、航天以及国防科技等领域广泛应用。超级电容器的电极材料主要为金属氧化物、导电聚合物和多孔炭材料。本文研究了三种超级电容器用电极材料，运用高分辨扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、紫外可见光谱(UV-vis)等检测手段对其进行了结构表征，并通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)和恒流充放电(GCD)等电化学检测手段比较了它们的电化学电容器性能，主要内容包括以下几个方面：1、以KMnO4为锰源，采用水热合成法，通过控制反应温度、反应时间和初始物浓度，可控制备了α-，β-，δ三种不同形貌的二氧化锰电极材料，并对它们的电化学性能进行了研究，对比得出了最适合作为超级电容器电极材料的晶型和形貌，以及合成所需反应条件。2、以苯胺单体和吡咯单体为原料，过硫酸铵为氧化剂，采用低温化学氧化法合成了聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒，并以聚苯胺和聚吡咯纳米颗粒为电极材料组装成电化学电容器，通过对比两者的电化学性能发现聚苯胺更适合作为超级电容器的电极材料。3、以天然鳞片石墨为原料，采用改进的Hummers法制备了氧化石墨，并通过超声剥离得到氧化石墨烯，再通过化学还原法和真空热膨胀还原法制备了石墨烯，详细研究了两种还原方法所得石墨烯性能。