由于功率密度大,循环稳定性好等特点,超级电容器已成为一种很有前途的能量存储与转换装置。开发新型结构的电极材料是提高超级电容器性能的关键措施之一。迄今为止,导电聚合物、多孔炭、石墨烯及其复合材料应用于超级电容器得到了广泛的研究。本文对导电聚合物及其复合材料的合成进行了研究,分析了产物的结构和性能,提出了其形成机理,并详细研究了其在超级电容器中的应用。（1）采用高浓度有机酸缓冲溶液控制苯胺氧化产物的形貌与结构。结果表明,只有在p H低于2.6的缓冲溶液中才可以形成高分子量的聚苯胺（PANI）,并具有较大的电化学活性;当缓冲溶液的p H高于3.2时,苯胺氧化产物的分子量主要为364和289,它们能够形成不同形貌的多级结构,具有较低的氧化还原电流和较强的疏水性。（2）在浓硫酸介质中,利用重氮化反应直接将PANI接枝到还原的氧化石墨烯（r GO）上,形成PANI-g-r GO。结果表明,PANI分子链通过共价健接枝在r GO的表面,所得PANI-g-r GO在电流密度为0.2 A g^-1时比电容为300 F g^-1,5.0 A g^-1时仍能保持在208 F g^-1,显示了极好的倍率性能,在5.0 A g^-1的电流密度下循环1000次后,电容衰减率不超过10%。（3）以过硫酸铵作为氧化剂,在F108甲酸缓冲溶液中制备单分散聚吡咯（PPy）纳米球。动态光散射表明:在甲酸缓冲溶液中,吡咯有助于F108形成单分散的胶束。以此胶束为软模板,低温与缓冲溶液控制过硫酸铵的分解速率,合成了单分散PPy纳米球,所得的PPy纳米球能很好地分散在水、乙醇和DMF等溶剂中。（4）将PPy纳米球先高温炭化,再用KOH高温活化制备多级孔的碳纳米球。通过苯胺在多孔炭球的表面发生原位聚合,制备多孔炭球/PANI复合材料。结果表明,多孔炭球的比表面积可达2817 m2g^-1;在1 M H2SO4溶液中,电流密度为0.2 A g^-1时的比电容高达320 F g^-1;在电流密度为5.0 A g^-1时,经过1000次充放电循环后电容保持率为100%。对多孔炭球/PANI复合物而言,其比电容在0.2 A g^-1时可达584 F g^-1,并且在5.0 A g^-1时仍有407 F g^-1,循环1000次后电容能保持其初始电容的85%。（5）采用不同途径原位聚合制备GO/PPy纳米片并研究其形成机理。结果发现,以GO-Fe Cl3络合物为模板,PPy可以通过共价键接枝在GO上,形成比表面积高,导电性好的GO/PPy纳米薄片,该GO/PPy在电流密度为0.2 A g^-1时比电容达到398 F g^-1,而其它途径合成的GO/PPy的比电容最高仅为297 F g^-1。（6）通过KOH一步活化GO/PPy制备了高性能氮掺杂石墨烯/多孔炭（NPGCs）复合材料。结果发现,在650 o C下,KOH的质量为GO/PPy的3.5倍时得到的NPGC650表现出最好的电化学性能,在0.2 A g^-1时比电容为405 F g^-1;在10 A g^-1循环1000次后,电容仍能保持在初始电容的96%以上。