进入21世纪,社会生产飞速发展,高性能储能器件的研发势在必行。超级电容器作为新型储能器件的典型代表,具有较大的比容量、快速的充放电速率以及较长的循环使用寿命等优点。许多智能电子产品如电子传感器、柔性显示器、健康监护仪的问世使得超级电容器的应用范围更加广泛。电极材料作为超级电容器最核心的部件之一,对超级电容器的性能起着至关重要的作用。因此,开发具有高比容量、高循环使用寿命和良好力学性能的电极材料成为目前研究的热点。纳米碳材料具有较大的比表面积、高导电性和良好的力学性能,在超级电容器电极材料中显示出良好的应用前景,但是单纯采用纳米碳材料作为电极,其比容量有待提高。将其与赝电容材料复合,将极大提高超级电容器的性能,推进纳米碳材料在超级电容器中的应用。本论文通过纳米碳材料与赝电容材料复合制备电极材料,并组装成超级电容器,研究其电化学性能,主要研究内容如下:一、采用氢氧化钾（KOH）活化碳纳米管（CNT）制备具有高比表面积的激活碳纳米管（ACNT）、抗坏血酸还原制备还原氧化石墨烯（RGO）、水热法制备二氧化锰（MnO2）,三种材料通过混浆、粘接的方法负载在泡沫镍基底上,制备出ACNT/RGO/MnO2电极材料。采用比表面积仪、扫描电子显微镜等仪器对电极材料进行表征,发现该复合电极疏松多孔,具有较大的比表面积及孔隙度,有利于电荷的储存。进一步将ACNT/RGO/MnO2应用于超级电容器电极、以聚乙烯醇（PVA）/磷酸（H3PO4）作电解液,组装全固态超级电容器。当电流密度为0.2Ag-1时,通过恒流充放电测试计算出ACNT/RGO/MnO2超级电容器的比电容达到156F g-1,大于ACNT（57F g-1）及ACNT/RGO超级电容器（79 F g-1）。经过5000次循环寿命测试,ACNT/RGO/MnO2超级电容器可以保持初始电容的90%,体现出良好的循环稳定性。二、采用氦等离子刻蚀和电化学沉积相结合的方法,将导电高分子聚吡咯（PPy）、氦刻蚀碳纳米管薄膜（HCNTF）复合,制备出PPy/HCNTF材料。以高柔性、高强度、高导电性的碳纳米管薄膜（CNTF）作为基底材料,采用He等离子刻蚀改善其亲水性。接触角测试研究表明,CNTF在He等离子体的刻蚀作用下,从最初的疏水状态变为亲水,这种亲水性的提升增加了该膜与电解液之间的离子和电荷传输能力。红外光谱、拉曼测试证实电化学法可以在HCNTF沉积具有良好赝电容性能的导电高聚物PPy纳米球,制备纳米碳材料和赝电容材料的复合柔性电极。将该复合电极与PVA/H3PO4电解液组装为PPy/HCNTF全固态超级电容器,并对其进行电化学性能测试。在1 mAcm-2的电流密度下,PPy/HCNTF超级电容器比电容为414 F g-1,高于CNTF超级电容器在相同条件下的比电容（170 F g-1）,体现出PPy/HCNTF超级电容器优异的电容性能。PPy/HCNT超级电容器还具有良好的柔性和弯曲稳定性,500次弯曲后仍能保持初始电容的96%。总之,本论文所制备的ACNT/RGO/MnO2超级电容器具有良好的电容性能和循环稳定性,PPy/HCNTF超级电容器具有较高的电容量、良好的柔性,较长的循环寿命,在储能领域及柔性电子器件中显示出良好的应用前景。