超级电容器是一种介于电池与传统电容器之间的新型储能器件。不同结构与性能的炭材料，包括活性炭、碳纳米管、碳纤维、碳气凝胶等，被大量用作超级电容器电极材料。碳气凝胶(CRF)是一种导电性好、孔隙率高、结构可控、比表面积大的新型炭材料。　　 本文对碳气凝胶的制备、表征和电化学性能进行了比较系统的研究；并研究了碳气凝胶/MnO2复合材料和碳气凝胶/RuO2复合材料的制备及电化学性能。　　 (1) 以间苯二酚(R)和甲醛(F)为原料，碳酸钠(C)为催化剂，通过溶胶-凝胶技术、溶剂交换、常温常压干燥及高温炭化等过程制备了多孔碳气凝胶。用红外光谱(IR)，X-射线衍射(XRD)分析，扫描电镜(SEM)分析等对所合成的样品进行了表征，并研究了碳气凝胶的电化学性能。研究结果表明：碳气凝胶具有珍珠串式的无序多孔网络结构，属于非晶态物质，其衍射图是由一个或两个弥散峰组成；循环伏安测试表明在不同扫描速率下，碳气凝胶的电流随着电压变化曲线均具有类似矩形形状，表现出良好的对称性和电容特性。在扫描电位范围内，没有法拉第氧化-还原峰，电极的容量几乎完全由双电层电容提供；且当R/C比值为1500时得到的碳气凝胶材料，在6M KOH电解液中的电化学性能最好，循环寿命长，充放电效率高，漏电流小，电极比电容高达172F/g。　　 (2) 采用化学沉淀法在碳气凝胶表面沉积MnO2，制备出MnO2/CRF复合材料。用X-射线衍射和扫描电镜对所制备的MnO2/CRF复合材料进行了表征，并对不同配比的MnO2/CRF复合材料的电化学性能进行了研究。结果表明：所制备的MnO2为纳米级水合α-MnO2，复合材料也是具有较高比表面积的纳米级材料；MnO2/CRF复合材料在6M KOH溶液中表现出较好的电容行为，电化学性能稳定，具有较好的可逆性，比电容较单一碳气凝胶或是MnO2都有明显提高，当复合电极中MnO2含量为60％时，电极比电容最大，高达267F/g(纯碳气凝胶172 F/g)。　　 (3) 采用化学沉淀法制备了电化学性能优良的RuO2/CRF复合电极材料，通过比表面测试(BET)、X-射线衍射分析和场发射扫描电镜(FE-SEM)对复合材料进行了物理性能的测试，发现采用化学沉淀法能制备出具有较高比表面积和较高孔容的纳米复合材料。复合电极的电化学性能用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗技术进行研究，发现RuO2/CRF复合电极具有较高的比电容，电化学可逆性良好。