本论文重点研究了不同还原方法制备的石墨烯在超级电容器电极方面的特点和潜力，力图寻找一种环保、高效、低成本和高性能的石墨烯电极制备方法，作为对比还研究了活性炭材料、碳纳米管电极的电化学性能。活性炭研究方面，分别选用了核桃壳和成都本地无烟煤作为前驱体制备活性炭。通过测试表明：核桃壳和成都本地无烟煤都是非常适合制备活性炭，两种材料制备的活性碳都有优异电化学性能，其中核桃壳基活性炭，在5.5mol/LKOH溶液中，扫描速率10mV/s时，比电容为298F/g；电流密度1A/g时，比电容为338F/g；是一种较理想的超级电容器电极材料。碳纳米管研究方面，分别选用了丙酮和乙炔作为前驱体，采用热CVD法在镍网上直接生长了不同形貌碳纳米管，并作为超级电容的电极进行了研究测试；结果表明：乙炔作为前驱体时，制备碳纳米管电极的电化学性能明显好于丙酮的，在电流密度1A/g时，比电容为118F/g；这与期望值还有一定差距，主要原因在于碳纳米管的每根管之间是不连通的，内部空间无法利用，电解液只能在外壁表面形成双电层，导致有效比表面积偏小，比电容不大。石墨烯研究方面，用Hummers法和氧化石墨制备的改进法分别制备了含有丰富官能团的氧化石墨，并采用水合肼还原、快速热还原和微波膨胀的方法得到了不同形貌的石墨烯，实验结果表明：水合肼还原过程中，石墨烯很易团聚，不适合用作超级电容器的电极材料；快速热还原制备的石墨烯电极，在电化学测试中，表现出赝电容的性质，这是不希望的，稳定性还有待提高；而微波膨胀法中，只有微波膨胀酸性氧化石墨可以得到较好石墨烯，用其制备的电极，表现出良好的电化学性能，当扫描速度5mV/s时，比电容达222F/g，且具有制备简单、环保、高效的特点，使它充满了良好的市场前景。