随着人们对智能电子设备的要求越来越高,相关的储能设备也随之迅速发展,其中超级电容器因其功率密度高、循环寿命长和安全性好等诸多优点而备受关注,而电极材料的性能是实现高性能超级电容器的关键。聚苯胺和钒氧化物因低成本以及电化学可逆性好等特点在电极材料研究领域大放异彩。本文以五氧化二钒纳米线为氧化剂和模板剂制备V2O5-PANI纳米复合材料,并引入亲水性聚合物PAMPS水凝胶作为柔性基底制备导电复合水凝胶,然后将该复合水凝胶作为电极进一步组装成对称型超级电容器加并测试其性能。本论文首先通过水热法制备五氧化二钒纳米线,探讨了五氧化二钒的浓度、H2O2的添加量、反应温度以及反应时间对V2O5形貌和电化学性能的影响,采用扫描电镜（SEM）分析形貌并进行了CV、GCD、EIS等电化学性能测试。优化后的制备工艺条件为:浓度为18 mg/m L,加入5 m L的30%H2O2,在180℃下反应72 h,得到平均直径为300 nm、长数百微米的五氧化二钒纳米线,其晶型为正交晶系。电化学测试结果显示,优化工艺条件下的V2O5纳米线电极材料在1.6 V的宽电位窗口中显示出良好的电化学电荷储存能力（-0.4 V～1.2 V）,在1 A/g的电流密度下比电容为162.4 F/g,当电流密度为0.5～5 A/g时,电容保持率为61%。其次,将自制的V2O5纳米线通过原位聚合负载聚苯胺,得到V2O5/PANI纳米复合材料,并优化了负载过程中反应单体的摩尔比、溶液的p H及有无额外添加氧化剂等因素。同时,制备了两种不同形式的电极材料,直接用V2O5/PANI复合材料做粉末电极以及引入PAMPS-AM水凝胶制备导电复合水凝胶电极,并测试了其相关性能。电化学测试结果显示,在1M H2SO4电解液中,V2O5/PANI粉末电极在1 A/g的电流密度下有369.1 F/g的比电容,是纯V2O5粉末电极的2.27倍之多,同时有着更好的循环稳定性,在5 A/g的大电流密度下充放电循环1000次后,电容保持率为72%,而纯V2O5粉末电极在相同条件下,250次GCD循环后只剩下初始值的65%。导电复合水凝胶电极在粉末电极的基础上性能有了进一步提升,表现出更高的比电容（405.3 F/g,1 A/g）和更优秀的循环稳定性（82%/2000次充放电）,这归因于水凝胶结构形成了更加紧密规整的导电通路。最后,以制备的高性能导电复合凝胶作为电极,以碳布为集流体通过层层组装的方式制备了对称型超级电容器。在两电极测试体系中,超级电容器有着较高的比电容（187.2 F/g,0.5 A/g）,在1000次GCD循环后具有优秀的电容保持率（～86%,2A/g）,装置的最高能量密度为31.3 Wh·kg-1,最大功率密度为1.3k W·kg-1。本文的研究表明,在以V2O5纳米线为模板得到V2O5/PANI核壳材料的基础上,引入PAMPS-AM凝胶可以制备电化学性能优异的复合凝胶电极材料,在提高电极性能的同时拓宽了应用范围,为新一代储能装置如全固态超级电容器的发展提供了有价值的电极材料。