在2007年1月,超级电容器被世界著名科技期刊美国《探索》杂志列为世界七大技术发现之一。近年来,引起了全世界的科学工作者对它进行研发的兴趣,与传统电池相比,超级电容器具有功率密度高、循环寿命长、工作温度范围宽、抗震动能力强、维修费用低以及对环境友好等优点,随着全世界对环境问题的重视程度不断的加深,对绿色新能源的需求就开始变得越来越强烈,从而带动了环保纯电动汽车和混合动力汽车的兴起,超级电容器作为新能源家族里的重要一员,越来越受到人们的广泛关注,对其研究和发展提升到了前所未有新高度。正是因为超级电容器的电化学性能突出,充分的显示了它在各个领域的应用前景广泛。但是,超级电容器也存在其缺点,能量密度比较小,如何获得更大比能量的超级电容器,已成为世界各国所面临的重大课题。本论文是通过查阅大量的文献及相关书籍,紧跟该领域的国际前沿,选用价格低廉的金属氧化物做正极和具有良好电化学性质的活性碳做负极来进行的,通过优化电极材料的制备方法,选择最佳的制备条件,合成超级电容器所需要的活性碳电极和二氧化铅薄膜电极,根据实验的要求,组装成混合超级电容器。借助先进的实验仪器,对材料的外部形貌和结构进行相关的表征,以及对组装后的超级电容器进行电化学测试,考查该电容器的电化学性能,为研制性能更优的混合超级电容器提供重要的实验资料和实验事实。主要研究内容如下：1、采用聚苯胺分散液作为保护液,在铜箔集流体上涂抹一层致密的保护层,将其运用在超级电容器中,考查聚苯胺保护层对集流体铜箔在硫酸溶液中的防腐蚀作用,依据电化学分析测试系统对数据的测定和分析,选择最优的保护层厚度。其中,该超级电容器是以活性碳材料作为超级电容器的负极,利用三电极体系,在石墨板上进行恒电流电镀二氧化铅薄膜作为正极,以5.3mol L-1H2SO4(1.28gcm-3)作为电解液,组装成混合超级电容器,利用恒流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱等手段,测试该混合超电容器的电化学特性。结果表明：在集流体铜箔上重复涂抹5次聚苯胺分散液,得到具有一定厚度的聚苯胺保护层,运用于超级电容器中,在400mA g-1的电流密度下进行恒流充放电,经过500次循环,容量能保持在70%左右。2、采用稀硝酸对多壁碳纳米管进行酸化,进行超声波振荡两小时,过滤、洗涤以及干燥,得到单壁碳纳米管,该单壁碳纳米管导电性能好,是一种良好的超级电容器材料,将活性碳材料、单壁碳纳米管、粘结剂按一定比例混合在一起制备复合电极,然后组装成超级电容器,分别考查该超级电容器在水系和有机系中的电化学性能。结果表明：当单壁碳纳米管掺入的量为20%-25%时,以100mA g-1的电流密度下,水系的双电层电容器经过2760个循环,容量几乎没有衰减,有机系的双电层电容器经过500次循环,容量还有上升趋势。3、采用泡沫碳基体作为正极的集流体,采用恒电流法进行电沉积二氧化铅薄膜电极,并借助SEM等手段对二氧化铅电极材料在不同电流密度下电沉积的形貌进行表征。以二氧化铅薄膜电极为正极,活性碳电极为负极,5.3mol L-1H2SO4作为电解液,组装成超级电池,并进行了恒流充放电、循环伏安以及交流阻抗等电化学测试。结果表明：泡沫碳非常适合做超级电池的集流体,因为它具有耐腐蚀性能强和比表面积大,能够有效的延长超级电池的使用寿命和提高超级电池的比容量。