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聚苯胺（PANI）因具有柔韧性好、易于合成、理论容量高、环境友好等优点,被认为是最具有应用前景的电极材料之一。聚苯胺基电极材料应用于超级电容器获得了广泛关注和报道。PANI在充放电过程中会不可避免地发生体积膨胀和收缩,连续重复的体积变化会引起PANI分子链断裂,进而导致PANI的循环稳定性较差。本论文从PANI分子链的结构设计出发,分别通过过渡金属表面配位、界面配位、以及表界面配位的策略来提升PANI的循环稳定性和电导性能。采用实验表征与理论模拟计算方法分析过渡金属与PANI的配位机制以及过渡金属配位PANI的电子结构与聚合物分子稳定性,采用电化学测试方法探究过渡金属表界面配位聚苯胺的储能性能。本论文的研究主要包括以下三个部分:（1）钴离子表面配位聚苯胺的电化学储能研究采用电化学聚合和水热配位法合成钴离子表面配位聚苯胺（PANI-Co）电极材料。过渡金属钴离子与聚苯胺表面形成Co-N配位键作用。通过扫描电镜、紫外-可见光谱和拉曼光谱等表征进行形貌和结构分析。电化学测试结果表明,PANI-Co的欧姆电阻Ro值（0.69Ω）低于PANI（0.83Ω）。在电流密度为1 A g-1时,PANI-Co的比电容为653F g-1,高于PANI(459 F g-1)。电流密度由1增至10 A g-1时,PANI-Co比电容保持率为85.6%,高于PANI（78.8%）。理论模拟分析显示,H-PANI-Co的N（E）值（11.2electron/e V）明显高于H-PANI（5.8 electron/e V）,进一步证实过渡金属钴离子配位PANI可有效提高其电导性能。PANI-Co电极材料构建成对称型超级电容器,输出电压1.8 V与电流密度1 A g-1时的比电容为133 F g-1。功率密度为900 W kg-1时,能量密度为60.1W h kg-1,5 A g-1时循环充放电1000次的质量比电容保持率为83.8%。因此,钴离子表面配位键可以提高PANI的电导性、电容性和循环稳定性。（2）氮化二硫化钼界面配位聚苯胺的电化学储能研究采用水热硫化法合成MoS2,氨气氮化法合成MoSxNy,电化学聚合法合成氮化二硫化钼界面配位聚苯胺（MoSxNy@PANI）电极材料。MoSxNy和PANI界面形成Mo-N配位键作用。通过扫描电镜和拉曼光谱等多种手段进行形貌和结构表征。MoSxNy@PANI电极材料在1 A g-1时的比电容为577 F g-1,高于MoS2(193 F g-1)和PANI(459 F g-1)。MoSxNy@PANI在5 A g-1条件下循环充放电3000次的比电容保持率为85.3%,明显高于PANI（57.1%）,表现出优越的循环稳定性。理论模拟分析显示,MoSxNy的带隙能为0.65 e V,低于MoS2（1.45 e V）。布居分析和单原子态密度结果表明PANI和MoSxNy界面之间存在较强的界面配位作用。MoSxNy@PANI电极构建成对称型超级电容器,输出电压1.6 V与电流密度1 A g-1时的比电容为90 F g-1。功率密度为800 W kg-1时,能量密度为32.1 W h kg-1,3 A g-1时循环充放电2000次的质量比电容保持率为87.5%。因此,MoSxNy@PANI界面配位键作用可以提高PANI的电容性和循环稳定性。（3）过渡金属表界面配位聚苯胺的电化学储能研究采用水热配位法使过渡金属离子配位MoSxNy@PANI,合成了过渡金属表界面配位聚苯胺（MoSxNy@PANI-M（M=Co,Cu,Zn））电极材料。MoSxNy和PANI界面以及过渡金属离子与PANI表面同时形成配位键作用。通过扫描电镜、拉曼光谱和X射线衍射光谱等方式进行形貌和结构表征。MoSxNy@PANI和MoSxNy@PANI-M（M=Co,Cu and Zn）在1 A g-1下的比电容分别为497、583.6、873.8和697.5 F g-1。该系列材料在5 A g-1下循环充放电3000次的比容量保持率为85.3%、88.5%、87.8%和93.6%。MoSxNy@PANI-M（M=Co,Cu,Zn）的欧姆电阻Ro值为0.83,0.85和1.04Ω,低于MoSxNy@PANI（1.08Ω）。理论模拟计算分析显示,MoSxNy@PANI-M（M=Co,Cu and Zn）的N（E）值分别为10.6,13.2和5.9 electron/e V,高于H-PANI（5.4 electron/e V）。MoSxNy@PANI-Cu电极材料构建成对称型超级电容器,输出电压为1.6 V与电流密度1 A g-1时的比电容为179 F g-1。功率密度为800 W kg-1时,能量密度达为63.9 W h kg-1,3 A g-1时循环充放电2000次的质量比电容保持率为83.5%。因此,过渡金属表界面配位键作用可以进一步提高PANI电导性,电容性和循环稳定性。