超级电容器是介于电解电容器和电池之间的一种新型储能器件,具有循环寿命长、可大电流充放电等特点,应用市场广阔,是新能源领域的研究热点。电极是超级电容器的核心部件。当前,寻找一种高能量密度、性能稳定的电极材料是超级电容器领域的主要研究方向。聚苯胺(PANI)由于电化学性能优异、化学稳定性好、制备方法简单、原料价廉易得等特点,成为超级电容器电极材料中最受关注的导电聚合物。其独特的掺杂机制及体相反应机理使其具有良好的氧化还原可逆性及赝电容性能,但由于PANI同时存在着电导率偏低及循环稳定性差的缺点,限制了其广泛的应用。将PANI与碳材料的复合,可有效的改善PANI基电极的电容行为。一方面,复合电极中碳材料的存在可使电极更易于导电,尤其是当PANI处于中性状态时;另一方面,碳材料高的机械强度可有效削弱PANI在充放电过程中的体积变化程度,改善其循环性能。高比表面活性炭、碳纳米管、石墨烯等碳材料的发现为高性能的PANI/碳复合电极材料的开发提供了广阔的原料来源。然而,碳材料难溶于溶剂且易于团聚,简单的将碳材料与PANI复合不能充分发挥二者的协同作用。基于此,本文提出用表面活性剂来改善碳材料的表面浸润性,缓解其易团聚性。此外,表面活性剂还可作为结构导向剂来优化复合材料的微观形貌,进而优化PANI基复合材料的电容性能。本工作通过XPS、SEM、TEM、低温氮气吸附及电化学表征等手段,系统的研究了不同含量的表面活性剂对PANI基复合电极材料的微观形貌、结构及电容行为的影响规律及作用机理。主要研究内容及结论如下：(1)通过非离子表面活性剂P123的辅助作用,在酸性溶液中采用原位聚合法一步合成石墨烯(GN)/PANI复合材料。研究表明：合成的复合材料为PANI纤维包裹PANI纳米颗粒包裹GN的三明治结构。P123的加入量对复合材料的晶型结构没有影响,但对其形貌、粒径及电容行为均存在明显的影响。当nP123/nANI=0.0108时(GP-P3),复合材料中GN与PANI之间的复合效果最好,PANI纤维的分散性最好,复合材料的孔容积、比表面积和孔径均最大,电容性能最佳。在500mAg-1的电流密度下(下同),GP-P3的比电容高达215.8 Fg-1,比未加P123的样品增大了82.0%。循环1000次后,其电容保留率高达91.8%。(2)通过阴离子表面活性剂SDBS的辅助作用,采用简单的化学氧化聚合法一步合成PANI/碳毡(CC)柔性电极材料。SDBS可同时作为结构导向剂及掺杂剂影响复合材料的性能。研究表明：合成的PANI均为无定形结构的掺杂态PANI。适量的SDBS(nSDBS/nANI=0.011)有利于增大PANI的分子链间距及主链结构的有序性,提高PANI分子链间共轭程度,改善复合材料的微观结构(良好的立体交联网状结构)。对于电容性能：当nSDBS/nANI= 0.011时,复合材料(PANI/CC-1)的比电容最高,达537 Fg-1；倍率特性最佳；循环稳定性最好,1000次循环后的电容保持率高达83.4%；当功率密度为0.25 kWkg-1时,其能量密度高达74.5 Wh kg-1;电荷转移电阻(1.21 Ω)及Warburg阻抗(1.21 Ω)均最小；电容性能最佳。