在二十一世纪的今天，能源危机以及环境污染日益严重，环境友好的可再生能源的开发与利用成为了当前形势下最重要的课题。电化学电容器，作为一种新型的储能元件以环境友好、功率密度高、循环寿命长等特点成为当今能源储存元件领域的研究热点。隔膜，电化学电容器的重要组成部分，需要较好的机械强度，良好的热稳定性，和优异的电化学稳定性；与此同时，隔膜需要为电解质离子提供传输通道，保证电化学电容器优异的电化学性能。因此，本论文以综合性能优异的聚芳醚砜树脂为隔膜基体材料通过不同的聚合物薄膜制备技术和聚合物修饰改性方法，制备了功能性聚芳醚砜薄膜，组装了电化学电容器，系统地研究了隔膜和电化学电容器的相关性能以及构效关系。首先，以聚醚砜作为基体材料，通过浸没沉淀相转化方法，制备了聚醚砜多孔薄膜，为电解质离子的传输提供了有效的通道，并以聚醚砜多孔膜为隔膜组装了电化学电容器单体器件。研究了聚醚砜多孔膜制备条件对隔膜及电化学电容器性能的影响；得到了综合性能较好的聚醚砜多孔隔膜和电容性能优良的电化学电容器单体器件。但是，多孔膜的高孔隙率对隔膜的机械性能产生较大影响。因此，我们改变膜制备技术，采用流延法制备了致密膜，有效改善了隔膜的机械性能，并通过聚合物修饰改性，进一步地设计制备了具有离子传导能力的季铵功能化的聚芳醚砜基体材料，得到了具有良好电化学性能和出色循环稳定性的隔膜和水相电化学电容器。其次，为了获得高性能、质轻、小尺寸的固态电化学电容器，在功能化聚芳醚砜的基础上引入高亲水性树脂聚乙烯吡咯烷酮制备了功能性复合膜，并利用氢氧化钾水溶液制备了聚合物电解质，提高了电化学电容器的安全性能，并提升了电化学电容器的比电容和能量密度，同时赋予了电化学电容器优异的循环寿命。最后，在聚合物电解质中引入氧化还原活性物质，制备了氧化还原聚合物电解质，为电化学电容器提供了额外的法拉第赝电容，进一步提高了电化学电容器的比电容和能量密度。