自上世纪90年代电子行业兴起以来，人类社会进入信息化的快速时代。在享受快捷信息带来的便利的同时，也面临了来自于电子技术发展所需要的能源方面的挑战和电子器件电磁波污染的困扰。超级电容器是一类介于传统电池和传统电容器之间的新型储能和能源转换器件，可以应用于一些传统电池和传统电容器不能胜任的领域，已经成为当今研究领域的热点。另外，电磁波吸波材料的轻质化、高效化研究也收到人们的广泛关注。　　双电层电容电极材料和法拉第赝电容电极材料是两类重要的超级电容器电极材料，相关的研究工作众多。但是，这两类材料都有各自的优缺点。双电层电容电极材料具有高比表面积、丰富的孔道结构、优良的导电性、强化学耐蚀性以及低廉的价格，充放电速率快，但是比电容小。而法拉第赝电容电极材料具有很高的比电容量，其中过渡金属化合物比电容量大，但是导电性较差，可能会造成重金属污染;而导电聚合物价格便宜，工艺简单，但是其循环稳定性较差。为了获得均衡的性能，复合型电极材料是未来的一种发展趋势。　　本论文在氮磷共掺杂碳材料的制备及其电化学性能研究、内嵌MnO2纳米颗粒的聚苯胺纳米管的制备及其电化学性能研究、石墨烯/钴镍双氢氧化物分级片的制备及其电化学性能研究、多级孔型磁性四氧化三铁微球的制备及其吸波性能研究等方面进行了探索，并取得了如下创新性的研究成果。　　(1)氮磷共掺杂碳材料的制备及其电化学性能研究　　在本工作中，以价格便宜的生物源植酸作为掺杂酸原位聚合苯胺，制备了富含氮和磷两种元素的植酸掺杂导电聚苯胺，在800。C和氲气气氛保护下，对其进行高温碳化处理后得到了氮磷共掺杂的碳材料。在此方法中，植酸还作为含磷活化剂，可以原位活化碳材料得到多孔氮磷共掺杂碳材料，后者的孔隙主要集中于60 nm左右，有利于电解液的浸润从而提高电化学性能。此方法实现了对碳材料的高杂原子浓度掺杂，在所合成的氮磷共掺杂碳材料中磷含量达到3.26％，杂原子总含量达到17.76％。在此杂原子掺杂水平上，碳材料的最大比电容达到236 F/g(0.5 A/g)，倍率性能优秀，循环寿命非常长，在10 A/g的电流密度下经过10000圈充放电循环后其比电容保留仍达到93％。而且，其电势窗达到了1.9 V，最大能量密度达到21.8 Wh/kg。因此，所制备得到氮磷掺杂碳材料具有性质稳定、能量密度高的优势，是一种非常理想的超级电容器材料。　　(2)内嵌MnO2纳米颗粒的聚苯胺纳米管的制备及其电化学性能研究　　MnO2的导电性较差，但其理论比电容值很高，将MnO2以颗粒的形式内嵌入高导电性的聚苯胺中可以实现其电容性能的最大化利用。在本工作中，我们在植酸提供的酸性条件下以MnO2纳米管作为辅助性氧化模板合成了聚苯胺/MnO2纳米管。通过控制合成过程中MnO2的加入量，制备得到了内嵌MnO2纳米颗粒的聚苯胺纳米管。对其进行电化学性能分析发现，材料在扫描速率为5 mV/s的情况下，其比电容值可达到931 F/g，与贵金属氧化物电极材料RuO2相当;而且具有良好的倍率性能，当电流密度增加到10倍时，其电容保留值高达约77％，而即便是电流密度增加到40倍，其电容保留值仍然达到约69％。同时，材料的导电性高，耐酸腐蚀性好，可以应用于比较苛刻的酸性环境。　　(3)石墨烯/钴镍双氢氧化物分级片的制备及其电化学性能研究　　采用低温回流法以碱溶液同时还原氧化石墨烯和沉淀钴镍盐、一步制备了石墨烯/钴镍双氢氧化物复合物。此法经济、简便，不涉及到特殊仪器、高温和微波等条件，具有可应用价值。通过引入不同类型的碱源，制备得到不同分级形貌的石墨烯/钴镍双氢氧化物分级片。其中，以水解型弱碱六亚甲基四胺作为碱源合成的石墨烯/钴镍双氢氧化物复合物具有表面为纳米片网络的分级片结构，其孔隙为2.4nm的介孔，其最大比表面积达到56 m2/g。对其进行电化学测试发现，其最大比电容值高达1335 F/g，特别地，特殊的分级片结构赋予了其非常高的循环稳定性，在以10 A/g的电流密度进行恒电流充放电10000圈后，其比电容值没有衰减反而增加到173％。因具有高比电容和高循环寿命，此复合物具有一定的应用前景。　　(4)多级孔型磁性四氧化三铁微球的制备及其吸波性能研究　　采用一种简单经济的溶剂热法合成了具有多级孔结构、粒径均匀且可调的Fe3O4微球，使用的铁源为自制的具有结构引导功能的离子液体[BMIM][FeCl4]，碱源为氨水。通过控制氨水在体系中的体积比例，可以方便地调节Fe3O4磁性微球的粒径在411 nm～26 nm范围内变化而不影响其粒径的均一性。不同粒径的Fe3O4磁性微球表现出各异的磁性质，可以满足不同场合的需求。此Fe3O4磁性微球在高频和低频均具有比较理想的吸收，在16.5 GHz高频处的最小吸收为-25.3 dB;在1.4 GHz的低频处，其最小吸收达到-40.0dB，如此优秀的微波吸收性能使得其具有很大的潜在应用价值。