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超级电容器是一种充放电速度快、功率密度高、使用寿命长、环境友好的新型储能器件。电极材料是影响超级电容性能的关键因素，聚苯胺包覆纳米碳纤维(PANI/CNFs)复合材料协同了纳米碳纤维提供的双电层电容与聚苯胺(PANI)提供的电化学电容的优点，可制备出高性能超级电容器。本文通过原位聚合方法制备出聚苯胺包覆电纺纳米碳纤维复合材料，利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)表征了材料结构；利用电化学工作站通过循环伏安(CV)、恒流充放电(CD)、交流阻抗(EIS)研究了复合材料超级电容性能。以聚丙烯腈(PAN)为前驱体，通过静电纺丝技术制备纳米碳纤维。实验主要对PAN浓度与碳化保护气体的影响进行研究，SEM观察表明PAN浓度为3wt%时，制备的纳米碳纤维连续且均匀，平均直径小于50nm，而当保护气体为NH3时，碳纤维表面有刻蚀，表面光滑度降低。聚苯胺原位聚合反应中采用两种氧化剂，分别是过硫酸铵(APS)和三氯化铁。采用过硫酸铵作氧化剂原位聚合时，主要研究了苯胺浓度、聚合时间和聚合温度对聚合反应的影响，并测试了超级电容性能，结果表明在苯胺浓度0.03M、聚合时间6h、聚合温度20℃时，超级电容性能最好。在充放电电流密度为2A/g时，比电容达到515F/g，能量密度为57Wh/kg。使用低氧化还原电位的三氯化铁作氧化剂时，研究了聚合时间对聚苯胺包覆层厚度的影响以及超级电容性能对包覆层厚度的依赖关系。结果表明当聚合反应时间从15h增加到42h时包覆层厚度从5.7nm增加到17.9nm，此时包覆层表面平坦，随包覆层厚度的增加比电容先增加后下降，在13.9nm时比电容最大，达到378F/g。继续增加聚合反应时间包覆层表面变得粗糙，但比电容反而有所改善。为了提高导电性将单壁碳纳米管与PANI/CNFs纳米纤维进一步复合，测试表明超级电容性能得到明显改善，电极材料内阻减小到12Ω，在电流密度为2A/g时，比电容提高到564F/g，能量密度提高到64Wh/kg。将PANI/CNFs纳米纤维热处理碳化制备了新的纳米碳纤维，测试了其超级电容性能。测试表明其比电容为205F/g，工作电压为3V，能量密度为63.3Wh/kg，与PANI/CNFs纳米纤维及PAN转换的碳纤维相比工作电压及能量密度都有明显提高。