由于化石资源日趋短缺,且其燃烧废气排放使空气中固体微粒增多,造成雾霾越来越严重,直接威胁人类的生命安全,为此越来越多的人开始研究和开发新型能源装置。其中超级电容器因其容量大、功率密度高、免维护、对环境无污染、循环寿命长等优点,已在备用电源系统、便携式电子设备和电动汽车领域有广泛的应用。本课题以增加超级电容器稳定性、提高电化学性能、降低成本为目标,对基于聚（3,4-乙烯二氧噻吩）/碳纸（PEDOT/CP）超级电容器进行系统化研究,一方面旨在利用凝胶聚合物电解质固有的渗透到电极孔中的能力及在处理和包装方面的便利性来降低成本、提高电容。另一方面立足于电解质中的氧化还原活性材料为体系引入了额外的赝电容效应来提高超级电容器的电容性能。同时,在电解质中引入两种氧化还原添加剂,利用其协同效应来提高超级电容器性能。因此,本课题重在研究不同凝胶电解质下PEDOT/CP基超级电容器的性能。其中包括PVA/H₂SO₄、PVA/H₂SO₄/PB、PVA/H₂SO₄/KI、PVA/H₂SO₄/PB/KI。这四个体系的研究不是平行孤立的设计实验,而是环环相扣、逐层深入、相互递进展开的,可以说是后一阶段的研究是因受到前一阶段研究的结果启发而提出设想进行研究安排的。考虑到超级电容器的大规模应用,则需降低超级电容器生产成本,因此开发廉价易得、优异性能的基底材料将成为超级电容器研究趋势。本文分别在碳纸（CP）、不锈钢网（SSM）、不锈钢片（SS）及氧化铟锡（ITO）不同基底上制备了三维PEDOT/基底复合电极,并通过扫描电子显微镜（SEM）、红外（FT-IR）与电化学测试（循环伏安法、恒电流充放电法、电化学阻抗谱及稳定性能）相结合系统地研究了这四种电极的形貌结构与电化学性能的关系。研究中发现PEDOT/CP电极因其疏松多孔三维纳米纤维结构而具有优良的电容性能,为下述研究提供了高性能的电极材料。PVA/H₂SO₄凝胶电解质从结构上来说,具有固有的渗透到电极孔中的能力,可以模拟液体电解质的扩散性,使得超级电容性能得到改善,同时避免液态电容器的泄露。实验发现虽然其能量密度有所提高,但只有3.3784Wh/kg,在超级电容方面还处于较低水平。在上述研究结果的基础上,考虑是否可以通过引入氧化还原添加剂到电解质中,利用其在电极表面处的氧化还原反应带来的赝电容效应来改善其比电容和能量密度。故本文将对苯二酚（PB）作为氧化还原添加剂直接掺杂到PVA/H₂SO₄凝胶电解质,将所制备PVA/H₂SO₄/PB凝胶聚合物电解质应用于PEDOT/CP超级电容器中。实验发现:虽然PVA/H₂SO₄/PB超级电容器比电容（76.2624 F/g）、能量密度（6.7789 Wh/kg）和稳定性明显提高,但能量密度仍需进一步改善。利用碘化钾（KI）无机添加剂（相对于PB氧化还原添加剂）具有较低的成本和更强的离子扩散性能,将KI作为氧化还原添加剂直接掺杂到PVA/H₂SO₄凝胶电解质制备PVA/H₂SO₄/KI凝胶聚合物电解质,并应用于PEDOT/CP超级电容器中。通过电化学技术对基于此新型凝胶聚合物的PEDOT/CP基超级电容器电化学性能进行研究分析。实验发现:基于PVA/H₂SO₄/KI凝胶电解质超级电容器由于I-/I2的氧化还原反应,为体系引入了额外的赝电容效应使得比电容（683.8284 F/g）和能量密度（243.1390Wh/kg）显著提高,但是其倍率性能和稳定性极差。PVA/H₂SO₄/PB/KI凝胶电解质型超级电容器的研究。这个阶段的工作是在PVA/H₂SO₄/PB和PVA/H₂SO₄/KI两部分工作的基础上思考并总结出来的,出发点是是否可以利用有机添加剂PB的倍率性能、稳定性能和无机添加剂KI的离子快速扩散性能,将其同时施加在PVA/H₂SO₄体系研究中,可以在促进超级电容器性能方面发挥关键作用,是前两个研究工作的思路延伸。经实验发现:新型PVA/H₂SO₄/PB/KI凝胶电解质基于PEDOT/CP基超级电容器显示出高比电容为（147.8796 F/g）、能量密度（82.1553 Wh/kg）和良好的循环耐久性,既体现出PB阻碍I-的离子迁移速率,也表现出PB/KI弱的协同效应,为新型的绿色能量储能提供一种新的思路。