超级电容器是一种介于传统电容器和二次电池之间的一种新型能量存储装置，其主要优点是高功率、长寿命，不足之处则是低能量密度，即较低的电容性能。超级电容器包括双电层电容器和赝电容器。比起双电层电容器来说，法拉第赝电容电容器具有更高的能量密度，但由于法拉第电容器充放电过程中发生了氧化还原反应，造成其循环性能较差。将双电层电容材料和法拉第电容器材料复合，能在提高电容的同时改善循环性能，从而在整体上提高材料的电化学性能。聚苯胺是一种常见的P型导电聚合物，具有较高的赝电容性质。本文针对聚苯胺的较高赝电容及较低循环性能等特性，从两方面进行电容材料设计。一是通过化学嫁接的方法合成石墨烯-聚苯胺的二元复合材料，优化复合材料的双电层及赝电容的性质；二是以聚苯胺作为碳氮源，通过碳化形成含氮的碳材料。所得氮掺杂碳材料兼具赝电容及双电层电容特性，能在保留碳材料的稳定性的同时，获得较高比容。本文主要内容如下：(1)将氨基化的石墨烯作为活性基质，诱导苯胺在其表面的化学键合和聚合反应，制备出了a-G-PANI复合材料。聚苯胺的赝电容特性，石墨烯的良好导电性、高比表面积及两者之间的共轭连接使之具有422F/g的比容，显示出两种组分对复合材料总体电容性能的协同作用。(2)以聚苯胺纤维作为原料，通过碳化和活化制备出氮掺杂多孔碳材料。不同的活化温度下得到的样品的氮含量及电容特性也较大差别，其中，600oC活化样品的赝电容性质较明显，在电压范围为-1-1V,电流密度为1A/g时比容可达273F/g，800oC活化样品的碳化程度更高，电压范围为-1-1V,电流密度为2A/g时，经过1000个循环后，电容可保持99.4%。(3)通过温和的水相反应，将Au前驱体引入介晶氧化亚铜空心纳米立方，合成了Cu2O-Au复合物，所形成的金纳米颗粒提高了复合物对葡萄糖氧化的电化学活性。合成Cu2O-Au复合物的非酶电流生物传感器表现出较高的灵敏度（55.89mA/mM），较宽的线性范围宽（0.5μM到0.5mM，相关系数0.9993），较低检出限低（2.05μM）和良好的抗干扰能力。可用作潜在的电化学传感材料用于血糖临床检测。