本论文以聚氨酯为碳基,首先,利用原位聚合法,化学发泡法和碳化法分别制备了聚苯胺改性的聚氨酯泡沫基碳复合材料（PU/PANI）,氧化镍掺杂的聚氨酯/聚苯胺泡沫基碳复合材料（PU/PANI/Ni O）;其次,通过水热法和碳化法分别制备了氧化石墨烯改性的聚氨酯泡沫基碳复合材料（PU/GO）,氧化镍掺杂的氧化石墨烯/聚氨酯泡沫基碳复合材料（PU/GO/Ni O）,钴酸镍掺杂的氧化石墨烯/聚氨酯泡沫基碳复合材料（PU/GO/Ni Co2O4）。最后,利用静电纺丝法,碳化法和原位聚合法分别制备了聚苯胺改性的聚氨酯基活性碳纤维复合材料（ACNF/PANI）,氧化镍掺杂的聚氨酯基活性碳纤维/聚苯胺复合材料（ACNF/PANI/Ni O）。采用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）分别对材料的结构和微观形貌进行了表征。同时,分别利用循环伏安（CV）、交流阻抗（EIS）、恒流充放电（GCD）在三电极电化学工作站中对材料的电化学性能进行了测试。分别利用制备的聚氨酯基碳复合材料作为电极材料组装成超级电容器器件,并通过蓝电两电极电池测试系统对器件的比电容、功率密度、能量密度和循环稳定性进行了测试。实验结果表明,聚苯胺改性的聚氨酯泡沫基碳复合材料具有“链球状”的多孔结构,当掺杂氧化镍后得到的PU/PANI/Ni O复合材料则呈现出“珊瑚状”的多孔结构,在电流密度为1 A·g-1时材料的比电容从最初的53 F·g-1,分别提高到253 F·g-1和1012.8 F·g-1。氧化石墨烯改性的聚氨酯泡沫基碳复合材料呈现具有“-GO-PU-GO-”结构单元的“三明治状”多孔结构,当掺杂氧化镍后得到的PU/GO/Ni O复合材料具有规则的“球状”分层次多孔结构,而掺杂不同量的钴酸镍后得到的PU/GO/Ni Co2O4复合材料则分别呈现出从“点阵状”,“胆刺状”到“草束状”变化的多孔结构,在电流密度为1 A·g-1时材料的比电容从最初的53 F·g-1,分别提高到490 F·g-1,1184.2 F·g-1和1350 F·g-1。聚苯胺改性的聚氨酯基活性碳纤维复合材料中,聚苯胺无序的包覆在聚氨酯基活性碳纤维上,掺杂氧化镍后聚苯胺则以薄片状垂直地分布在聚氨酯基活性碳纤维表面,并呈现出具有“花序状”的开放式多孔网络结构,在电流密度为1 A·g-1时材料的比电容从最初的221 F·g-1,分别提高到452 F·g-1和1530 F·g-1。最后,基于制备出的聚氨酯基碳复合材料组装成的超级电容器也都表现出了较高的能量密度,功率密度和良好的循环稳定性。因此,本论文中所制备的聚氨酯基碳复合材料具有应用于超级电容器电极材料的潜能。