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在环境污染严重能源紧缺的今天，世界各国都在寻求新的绿色能源。超级电容器因其充放电速度快、循环寿命长、环境污染少、节能、低成本等优点而具有广阔的应用前景，并引起了世界各国的广泛关注。高性能电极材料的制备一直是超级电容器的研究中心。碳材料因其比表面积大、孔隙结构优异、化学稳定性好等优点而一直是研究热点。如碳纳米管、石墨烯等，因其良好的导电性、大的比表面积、可控的孔结构等优点而备受研究者的喜爱。但因其是粉末结构，在制备电极时需加粘结剂，从而使其电化学性能受限。为进一步降低生产成本，提高电活性物质利用率，寻求一种低成本、自支撑的电极材料越来越迫切。滤纸经过碳化得到的碳纸，不仅生产成本低廉、制备简单、能大规模生产，而且保持了自支撑的结构。本文以碳纸为基底，分别通过磷酸活化和低温空气活化制备了两类活性碳纸；以及通过苯胺原位化学聚合制备了三维聚苯胺/碳纸复合材料，系统地研究了相关实验条件对其电化学性能的影响。具体工作主要包括以下三个方面的内容：1.以900℃碳化的滤纸(FP)为原料，经过磷酸活化后得到一系列基于碳纸(CP)的活性碳材料。分别研究了活化温度以及磷酸浓度对其电化学电容性能的影响。实验结果显示，当磷酸浓度为0.3M，活化温度为900℃时得到的活性碳纸具有最佳的电化学电容性能。当充放电电流密度为0.5A/g时，其比电容量能达243.9F/g，在120A/g的大电流密度下，其比电容量仍能保持101.8F/g。在100A/g电流密度下，10000周期后，其比电容量稳定无衰减。2.以900℃碳化的滤纸为原料，经过低温空气活化后，制备了一系列不同活化温度(450℃,470℃,490℃)的活性碳纸电极材料。电化学测试结果表明，当活化温度为490℃时，得到了最高的比电容(317.9F/g在0.5A/g)，但在150A/g大的充放电电流密度下，比电容量仅有75.7F/g。而当活化温度为470℃时，虽其比电容量为296.4A/g，但在150A/g大的电流密度下，其比电容仍能保持66.2%(196.1F/g)。在100A/g电流密度下，10000周期后，其比电容量稳定无衰减。3.以900℃碳化的滤纸作为基底，通过苯胺原位化学聚合在其上生长了聚苯胺(polyaniline)纳米线，从而制得了三维聚苯胺/碳纸复合纳米材料。实验结果表明，当苯胺与过硫酸铵的浓度分别为0.01M，0.0025M，硫酸浓度为1.5M时，制备的复合材料具有最佳的形貌结构和电化学电容性能。当充放电电流密度为0.1A/g时，其比电容量达1090.8F/g，在其电流密度扩大100倍以后，其比电容仍能保持386.9F/g。同时，在10A/g电流密度下，1000周期后，其比电容量仅衰减16%。