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超级电容器具有快速充放电、高功率密度、长循环寿命和高安全性等优点。电极材料是决定超级电容器综合性能优劣的关键因素。碳材料广泛用于超级电容器电极材料,基于离子脱吸附的双电层电容一直难以突破其较低能量密度的瓶颈。电活性碳材料的改性方法主要有两种:一是碳材料作为改性组分复合其他活性物质;二是碳材料本身进行掺杂改性。本论文主要围绕电活性碳改性材料的制备及其电化学性能开展了部分系统研究:一方面电导性碳量子点改性聚苯胺,通过碳量子点提升聚苯胺的比电容和循环稳定性。另一方面氮掺杂改性碳材料以及硼氮共掺杂改性碳材料,通过引入含氮、硼、氧官能团的赝电容提升碳材料比电容性能。本论文的主要研究内容如下:（1）碳量子点-聚苯胺复合物的制备及其电化学性能研究碳量子点改性聚苯胺:以碳纤维为基底,采用光辅助循环伏安电聚合法制备碳量子点-聚苯胺复合材料。研究表明,三维网格结构的聚苯胺纳米线生长于碳纤维基底的表面,同时碳量子点均匀分布于聚苯胺纳米线的表面和内部。碳量子点-聚苯胺复合物在1.0 A g-1电流密度下的比电容高达738.3 F g-1,而纯聚苯胺的比电容仅为432.5 F g-1。碳量子点-聚苯胺复合物和纯聚苯胺在5.0 A g-1电流密度下,循环1000次后的比电容保持率分别为78.0%和68.0%。碳量子点-聚苯胺复合物优异的电化学性能主要归因于碳量子点的引入可提高复合材料的导电性,并且可减缓聚苯胺分子链在多次充放电过程中受破坏的程度,碳量子点改性明显提升了聚苯胺的比电容和循环稳定性。另外,构建了碳量子点-聚苯胺全固态对称型柔性超级电容器,该器件的工作电压范围是1.2 V,在1.0mA cm-2电流密度下,其能够输出的比电容、功率密度和能量密度分别为169.2 mF cm-2、0.3 mW cm-2、33.8μWh cm-2。（2）聚苯胺衍生的氮掺杂碳材料的制备及其电化学性能研究氮掺杂碳:以碳纸为基底,聚苯胺为氮源和碳源,采用高温碳化聚苯胺纳米线制备氮掺杂碳纳米线。研究表明,所得氮掺杂碳活性材料在1.0 A g-1电流密度下的比电容高达404.0 F g-1,主要得益于碳骨架中杂环氮优异的电子给予体特性和位于碳骨架边缘的含氮官能团的法拉第赝电容反应。氮掺杂碳料还表现出优异的倍率性能和循环稳定性能,当电流密度从1.0 A g-1增加到10 A g-1,其比电容的衰减率仅为22.0%。在10.0 A g-1大电流密度下,循环5000次后,其比电容的保持率高达95.8%。另外,构建了氮掺杂碳全固态对称型超级电容器,该器件的工作电压范围是1.6 V,在1.0 A g-1电流密度下,其能够输出的比电容、功率密度、能量密度分别高达187.1 F g-1、0.8 kW kg-1、66.54 Wh kg-1,且在5.0 A g-1大电流密度下,经过5000次充放电循环后,比电容保持率高达94.1%,表现出优异的循环稳定性。（3）多孔硼氮共掺杂碳材料的制备及其电化学性能研究多孔硼氮共掺杂碳:以碳纸为基底,硼酸为硼源,聚苯胺为氮源和碳源,采用高温碳化一步法制备多孔硼氮共掺杂碳纳米线。聚苯胺-硼酸纳米线的直径约为120 nm,并呈现密堆积纳米线结构。随后,聚苯胺-硼酸作为中间体碳化后制得硼氮共掺杂碳,所得硼氮共掺杂碳纳米线的直径约为90 nm,并交织成网格式结构,该电活性碳材料在1.0 A g-1电流密度下的比电容高达504.0 F g-1。这种优异的比电容性能主要归结于含硼、氮、氧官能团的法拉第赝电容,多孔结构造成的高比面积(1068.9 m2 g-1)也有助于提高其比电容。在10.0 A g-1大电流密度下,经过5000次循环后,其比电容没有任何损失,表现出优异的循环稳定性。另外,构建了硼氮共掺杂碳全固态对称型超级电容器,该器件的工作电压范围是1.6 V,在1.0 A g-1电流密度下,其能够输出的比电容、功率密度、能量密度分别高达255.7 F g-1、0.8 kW kg-1、90.9 Wh kg-1,且在5.0 A g-1电流密度下,该器件循环5000次后的比电容保持率高达91.0%,表现出优异的循环性能。