超级电容器作为电化学能量储存装置具有重要研究意义。电极材料决定了超电容器的各项性能和应用领域。因此,研究和开发新型高效的电极材料意义重大。本论文基于对不同种类电极材料储能机理以及材料结构与电容特性关系的理解,以价格低廉、环境友好且易于加工的碳材料和导电聚合物为研究重点,设计并合成了晶态碳/导电聚合物复合材料。研究了所合成的复合材料的电容特性。实现了复合型的超级电容器用电极材料的功能导向设计、结构调控合成和电容特性的优化。本论文的主要研究内容如下:1、以膨胀石墨为晶态碳骨架,采用插层辅助原位氧化聚合法分别合成了:类石墨烯/聚苯胺(PANI/EG),类石墨烯/聚吡咯(PPy/EG)和类石墨烯/聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEdot/EG)层间复合材料。通过对层间复合材料结构和形貌的表征探讨形成机理。并进一步研究EG和导电聚合物间的相互作用。通过调控复合材料的结构,优化复合材料的电容特性。2、以膨胀石墨和含氮导电聚合物前驱体为原料,采用原位组装法可控合成具有2D多孔结构的氮掺杂碳(QNPC)复合材料,将准有序的氮掺杂多孔碳均匀的包覆在类石墨烯片层表面。构建具有独特结构的QNPC复合材料,使其具有优异的电容特性。杂原子掺杂多孔碳复合材料的合成方法具有普适性,可以将晶态碳及导电聚合物复合材料经该方法处理合成同类型的碳复合材料。3、以PPy前驱体制得的交联状氮掺杂碳纳米纤维(CNF)为碳骨架,采用插层辅助原位氧化聚合法使PANI均匀的在CNF表面包覆生长,合成交联状的氮掺杂碳纤维基聚苯胺复合纳米线。深入研究复合纳米线连通的多级结构以及CNF与PANI间的协同效应对该材料作为超级电容器的电极材料电容特性的影响。