工业革命以来,人们对传统化石燃料的需求日益增大,但地球上的化石燃料资源有限,且其不可再生。因此,近年来,开发可再生能源（例如太阳能、潮汐能、地热能、风能和生物燃料）得到了世界各国的关注。除生物燃料外,大多数可再生能源都以电的形式提供。因此,迫切需要一种可靠的电化学储能平台,其中二次电池和超级电容器等新型储能器件受到广泛研究。本论文主要介绍了通过电化学或化学过程制备了导电聚合物与石墨烯以及双金属氢氧化物的二元或三元复合材料、两种不同导电高分子的共聚物,并通过电化学方法研究了它们在超级电容器和水系锌离子电池电极材料方面的应用。主要内容如下:1、首先用改良的Hummers法制备了氧化石墨烯,再采用循环伏安法,一步电化学还原/聚合制备了还原氧化石墨烯/聚天青B（r GO/PAB）二元复合材料。先对材料进行一系列表征分析,再利用循环伏安方法（CV）、恒电流充放电（GCD）和电化学阻抗技术（EIS）测试了r GO/PAB复合材料作为超级电容器电极材料的电化学性能。结果显示,当电流密度为0.5 A g^-1时r GO/PAB的比电容为537.2 F g^-1,在10 A g^-1的电流密度下可达到417.5 F g^-1的比容量。此外,在0.5 A g^-1的电流密度下持续循环1000圈,该复合材料仍能保持原来比电容的90.9%。2、分两步合成步骤制备还原氧化石墨烯/聚天青B/氢氧化镍（r GO/PAB/Ni（OH）₂）三元复合材料。首先,用化学聚合法制备了氧化石墨烯/聚天青B（GO/PAB）。再通过水热法在含有GO/PAB的高压釜中加入六水合硝酸镍,在碱性环境中制备出r GO/PAB/Ni（OH）₂,同时氧化石墨烯在高温下被还原。先对三元纳米复合材料的表面微观形貌和结构进行表征分析。接着,借助CV、GCD和EIS研究该三元复合材料作为超级电容器电极材料的电化学性能。测试结果表明,与其它对照组电极材料相比,r GO/PAB/Ni（OH）₂-20表现出的电化学性能最好。当电流密度为1 A g^-1时,其比容量高达2642 F g^-1,并且,在循环充放电2000次的情况下,循环保持率达到98%。三元复合材料之所以能表现出好的电化学性能主要是r GO、Ni（OH）₂和PAB三者之间良好的协同作用。3、利用循环伏安法,将苯胺与不同浓度的硫堇单体混合通过一步电化学共聚得到聚（苯胺-硫堇）共聚物（PANTHI）。通过一系列表征方法来确定PANTHI的成功合成。所得共聚物的电化学性能通过CV、EIS和GCD来研究。研究结果显示,所得的PANTHI能够在高p H（4.8）下保持高电活性。锌-PANTHI电池在电流密度为200 m A g^-1时,可以达到157.8 Ah kg^-1的比容量和173.6 Wh kg^-1的容量密度;在电流密度为200 m A g^-1,循环充放电200次的条件下,电池的放电比容量降低至120.3 Ah Kg^-1,容量保持率为78%,库仑效率仍保持在95.3%。这些结果表明,PANTHI很有希望成为锌可充电电池的电极材料。