面对目前越来越严峻的能源问题,人们急于寻求一种高效的储能装置来实现能量的有效利用。超级电容器的出现改变了二次电池功率密度低和普通电容器能量密度低的限制,成为各领域的研究热点。电极材料的选择决定着超级电容器性能的优劣。导电高分子聚吡咯（PPy）由于具有成本低、合成方法简单、氧化电位低和稳定性好等特点,因而是超级电容器中研究较为普遍的一种电极材料。本征态聚吡咯导电性较差,但其处于掺杂态时导电性提高,电化学活性增强。为了优化聚吡咯的电化学性能,本文通过循环伏安法在酸性体系中合成了掺杂聚吡咯和多壁碳纳米管改性的掺杂聚吡咯电极材料,采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）对其结构和形貌进行表征,并通过循环伏安（CV）、恒流充放电（GCD）、交流阻抗（EIS）等测试方法对其电化学性能进行了研究。主要内容如下:（1）分别以H₂SO₄和HNO₃作为聚合电解液,通过循环伏安法在不锈钢网上合成了质子酸掺杂的聚吡咯（PPy）。研究了其微观形貌、结构和电化学性能。结果表明,PPy/HNO₃电极材料具有疏松多孔的珊瑚状结构,而PPy/H₂SO₄呈现出菜花状结构;电流密度为5 m A cm^-2时,在0.5 mol L^-1（M）H₂SO₄电解液中,PPy/0.5M HNO₃比电容为596 F g^-1,循环1000次后比电容保持了95.9%,在1.0 M HNO₃电解液中,PPy/0.1 M H₂SO₄比电容为442 F g^-1,循环1000次后比电容保持了70.6%,相比之下,HNO₃掺杂后的聚吡咯电极材料表现出更优异的电化学性能。（2）在硫酸介质中以吡咯为单体,以三种不同过渡金属离子(Ni²⁺、Fe²⁺和Cu²⁺)为掺杂剂,采用循环伏安法在不锈钢网上合成了三种过渡金属离子掺杂的聚吡咯电极材料。研究了其电化学性能,并探讨了过渡金属离子的性质对聚吡咯性能的影响。结果表明,电流密度为5 m A cm^-2时,在1.0 M HNO₃电解液中,PPy/0.1M Ni²⁺、PPy/0.5 M Fe²⁺和PPy/0.1 M Cu²⁺电极材料的比电容分别为517、679和764F g^-1,循环1000次后比电容分别保持了80.5%、82.7%和83.8%。过渡金属离子半径越小,离子势越大,电极材料的比电容越大。（3）在上述（2）的基础上,采用混酸处理的多壁碳纳米管（MWCNTs）浸渍不锈钢网,并用循环伏安法在其上制备了Cu²⁺掺杂的聚吡咯/多壁碳纳米管复合电极材料。系统研究了碳纳米管的引入对聚吡咯电化学性能的影响。结果表明,PPy与MWCNTs形成了一种核-壳结构的复合材料,混酸处理MWCNTs回流时间为1h、沉积电解液中多壁碳纳米管的加入量为0.8%时,复合材料的比电容为1269 F g^-1,在扫速为50 m V s^-1下经过1000次循环后的比电容保持率为88.1%。