金属氧化物和聚苯胺（PANI）作为超级电容器电极材料,均具有赝电容特性,且制作成本低、环境友好。金属氧化物拥有良好的化学稳定性,而聚合物经过质子酸掺杂后,具有良好的导电性。将两者进行复合,易于产生协同作用,使得复合材料能够同时兼得它们的优点,从而改善体系的电化学性能。在本文中,首先对聚苯胺进行Mn²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Co²⁺等金属离子掺杂,观察这些金属离子对聚苯胺的聚合及其电化学性能的影响。之后分别使用Mn₂O₃和Co₃O₄等金属氧化物纳米材料与聚苯胺进行复合,进一步探讨金属元素对体系的形貌、结构和电化学性能的影响。得到的主要研究结论如下:（1）使用Mn²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Co²⁺等金属离子对聚苯胺进行掺杂,发现该掺杂能够对聚苯胺的氧化还原反应产生有利的影响。掺杂样品的电化学性能相较纯聚苯胺有一定的提升。其中Zn掺杂样品（PZn）,在1 A/g的电流密度下,比电容为685 F/g,是纯PANI样品的2.23倍。同时,PZn的阻抗曲线显示其具有良好的扩散性能和导电特性。（2）为了进一步评价一种金属元素的不同形态对聚苯胺电化学性能的影响,分别使用锰离子及Mn₂O₃,结合原位聚合和界面聚合等方法,对聚苯胺进行了掺杂。结果表明Mn²⁺的掺杂能够提高材料的比电容。同时,使用原位聚合法制备的Mn₂O₃掺杂PANI材料（Mn₂O₃/PANI）在1A/g的电流密度下比电容为719 F/g,在10 A/g的大电流密度下循环2000圈后,比电容保持率为92.3%。说明Mn₂O₃的添加较Mn²⁺能够更有效的改善PANI的电化学性能。（3）金属氧化物与聚苯胺复合,其不同复合比例对复合材料的电化学性能会产生不同的影响,为展开此项研究,采用Co₃O₄以1:3,1:5,1:8,1:10的摩尔比与聚苯胺进行复合,得到Co₃O₄/PANI复合样品。其中Co₃O₄纳米纤维由静电纺丝法制备,聚合方法采用原位聚合法。电化学性能测试结果表明,Co₃O₄/PANI（1:5）具有较大的比容量（1124 F/g,1 A/g）,以及良好的电导率和离子扩散性能。同时,还具有良好的循环稳定性,经5000次循环后,其电容保持率可达73.97%。可见,Co₃O₄纳米纤维与聚苯胺的复合,使得过渡金属/聚苯胺体系的电化学性能有更大的提升。