随着科学技术和电子产品的不断发展,超级电容器在储能器件领域所扮演的角色也逐渐重要,人们也愈发重视高性能超级电容器的研发。该研究的核心内容实质是如何提高超级电容器电极材料的性能。理论上能导电的材料全都可以充当超级电容器的电极材料,为了能得到更优异的性能,目前普遍的做法是把不同材料复合,各类材料之间能够相互弥补性能缺陷,产生协同效应。最终目标是制备出电容量高、循环稳定性良好的新型复合电极材料。过渡金属氧化物MnO₂和导电聚合物PANI等已经初步展现出优异的电化学性能。因此,本研究课题以上述两类材料和碳材料基体为研究对象,制备超级电容器复合电极材料,通过控制实验参数来调控电极材料的微观结构,提高其电化学性能,为超级电容器的研究提供新方法。本论文的主要研究内容如下:（1）利用电化学阳极聚合法,将经过预处理的碳纤维（CFs）当阳极,石墨板充当阴极,在配制好的苯胺溶液中,在整流器的辅助作用下使溶液中的苯胺单体在CFs处被氧化成PANI。随着反应时间的继续延长,通过控制整流器的电位最终形成多孔洞的蠕虫状PANI纳米条,此种状态下的PANI拥有快速的界面电荷传导特性。CFs与PANI的成功复合保证了它们在电化学性能方面的协同效应,达到降低内阻,提高比容量的效果。经过一系列电化学测试发现CFs@PANI电极材料的比容量在电流密度1 A/g时为195.3 F/g,1000次循环充放电测试后,其循环保留率约为81.0%。（2）以MnSO₄和Na₂CO₃为原材料,采用简单的化学沉淀法,制备球状MnCO₃前驱体。利用高温烧结退火的方式制备出MnO₂纳米微球颗粒。纳米微球表面多孔,其比表面积较大,可以为后续氧化还原反应提供更多的活性位点,且能达到增大超级电容器电极材料比容量的目的。（3）利用超声波分散的方法使球状MnO₂纳米颗粒均匀的分散在苯胺溶液中,通过恒电位法,使苯胺单体在CFs处夹带着MnO₂纳米颗粒被氧化成PANI,PANI将球状MnO₂纳米颗粒紧紧固定在碳纤维上,最终制备成MnO₂/CFs@PANI复合电极材料。通过对溶液中MnO₂纳米颗粒浓度的调整,当加入的MnO₂纳米颗为0.5 mol时制备的电极材料比容量最高为370.4 F/g。1000次循环充放电测试后,其循环保留率约为85.3%。