为了实现国家碳达峰、碳中和的各项目标,就需要优化产业结构和能源结构,而其中一个很重要的方面就是要发展能源收集、储存以及转化装置。为此,促进了高性能的能源存储和转换装置的研究和发展。超级电容器是一种绿色环保的新型储能器件,具有高功率密度、充放电速率快、循环稳定性好、能量转化效率高以及安全系数高等优势。这些优势让其在大量的储能器件中（如锂电池、钠电池、燃料电池）脱颖而出。另外,高性能电极材料的研发对于超级电容器的发展起着十分重要的作用。导电聚合物（CPs）,作为目前超级电容器主要的电极材料之一,具有低成本、质量轻、化学可逆性好、理论比电容较大,易制备加工等优势。其中,聚苯胺（PANI）具有超高的理论比电容(2000 F g-1)、较低的成本以及特殊的掺杂方式已经被广泛的探索。但是较低的实际比电容和较差的电化学稳定性阻碍了聚苯胺的实际应用,主要是由于聚苯胺在聚合过程中分子链之间的纠缠导致的实际利用率较低。而目前大部分提高聚苯胺电容性能的研究工作都主要集中在与高性能材料复合以及使用模板法来调控形貌。而基于聚集态结构调控来提高聚苯胺电容性能的相关报道很少。于是,本文利用离子交联方法精确可控的制备了一系列PANI材料,通过改变不同的连接器（无电化学活性）来调控聚苯胺的层状结构以及堆积有序性,进而对所制备的电极材料的结构和电容性能等进行了分析和探索。微观结构的优化有利于电解质离子的传输和扩散,增大了与电解液接触面积,从而提高了聚苯胺自身的比电容,这为制备高性能的聚苯胺电极材料提供了一条新的思路。详细研究内容如下:（1）基于聚苯胺聚合时熵增加引起的分子链之间的纠缠,引入1,2-乙烷二磺酸（E）交联剂,低温搅拌制备前驱体,然后加入过硫酸铵（APS）引发聚合,得到相应的聚合物（PANI-E）。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）、X射线电子衍射（XRD）、小角X射线散射（SAXS）、场发射电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、氮气吸脱附对离子交联聚苯胺的结构以及形貌进行表征,结果表明离子交联的聚苯胺被成功的合成,且交联剂的引入确实能够提高聚苯胺分子链堆积的有序性并扩大层间距,同时还能提高其比表面积。此外,对离子交联的聚苯胺进行了电化学测试,探究层状结构变化对于电容性能的影响。结果表明1,2-乙烷二磺酸交联的聚苯胺在电流密度为1 A g-1时的比电容为401 F g-1,优于纯聚苯胺的性能,但是其倍率性能仍较差以及在稳定性测试中电容性能会在150圈后发生骤降。可能的原因是由于交联剂中乙烷的碳碳单键的自由旋转导致结构扭曲以及坍塌。（2）基于上述问题,我们在第二个工作中引入交联剂主链具有共轭平面的1,5-萘二磺酸（N）。同样的先低温搅拌制备前驱体,然后加入过硫酸铵（APS）引发聚合,得到相应的聚合物（PANI-N）。首先通过FT-IR和XPS数据能够证明PANI-N被成功的制备。电化学测试结果表明,电流密度从1 A g-1提高到10 A g-1时,PANI-N的倍率性能为71%,且循环稳定性优于PANI-E和PANI。于是采用UV-vis、XRD、SAXS、SEM、TEM和氮气吸脱附对所制备电极材料的组成和结构进行表征。与PANI-E相比,PANI-N的层间距得到进一步扩大以及有序性得到提高,还进一步增加了其比表面积。结果表明,1,5-萘二磺酸确实可以提高聚苯胺的倍率性能以及循环稳定性,同时也具有较高的电容性能,这主要归因于具有共轭平面主链的交联剂稳定了聚苯胺分子链以及层间距的扩大,有利于电解质离子的传输和扩散,从而提高了电容性能。（3）基于1,5-萘二磺酸的启发,我们尝试增长共轭主链,引入4,4’-联苯二磺酸（B）作为交联剂,先低温搅拌制备前驱体,然后加入过硫酸铵（APS）引发聚合,得到相应的聚合物（PANI-B）。同样通过FT-IR和XPS表征手段能够证明PANI-B被成功的制备。然后通过UV-vis、XRD、SAXS、SEM、TEM和氮气吸脱附对所制备电极材料的组成和结构进行进一步表征以及电化学测试。结果表明,相比于PANI-N,PANI-B的层间距得到进一步扩大,同时也增大了比表面积。因此,在1 A g-1时,比电容为419 F g-1,且倍率性能达到81%(1 A g-1-10 A g-1)。实验结果表明,增长交联剂的共轭主链确实可以扩大层间距来进一步提高比电容和倍率性能。这为制备高性能的聚苯胺电极材料提供了一条新的思路。（4）最后为了评价材料在超级电容器领域中的应用前景,基于上述三个不同的最佳聚合条件的离子交联聚苯胺电极材料,本工作制备了相应的柔性对称超级电容器器件。电化学测试结果表明三种器件都具有较高的能量密度以及功率密度。此外还具有较好的集成性能,成功点亮了2.0 V的小灯泡。