自工业革命以来,人类社会迅速发展,世界人口的不断增多以及对于能源的需求不断增加,造成化石能源短缺,因此,人们开始开发新能源成为新的趋势,如太阳能、风能、核能、生物质能等。同时,为实现经济和环境的可持续发展的要求,如何更加有效的利用能源这一问题的解决迫在眉睫,因此促进了能量存储/转换装置的研究。超级电容器作为一种可以快速存储和释放能量的新型绿色储能装置,被较为普遍的应用在公共交通、电子和航天等领域。电极是超级电容器的核心组成部分,电极材料对电极的影响至关重要。本文主要将具有较大比表面积和良好的电子传导性的石墨烯引入到具有高能量密度但导电性差的二氧化锰中制备复合材料,使之具备更加优异的性能从而制备成电极材料,将其组装成对称型超级电容器并利用电化学工作站对其进行电化学性能的研究。本论文研究内容如下:1.以实验室自制的氧化镁为基底,采用化学气相沉积（CVD）法制备较高产率且电化学性能较好的石墨烯。通过固定甲烷和氮气的气速,探究在不同生长温度和生长时间对制备出的石墨烯的电化学性能的影响,并通过扫描电子显微镜、显微共焦激光拉曼光谱仪、N2吸脱附仪等对其进行形貌与结构等表征。结果表明,在生长温度为950℃,生长时间为8 min,制备出的石墨烯产率较高、比表面积较大但有较高的缺陷,将其制备成电极材料,在超级净化手套箱中组装成对称型超级电容器并利用双电极体系的电化学工作站对其进行电化学性能的测试。测试结果表明,该条件下制备出的石墨烯电极材料应用于超级电容器中表现出最好的电容性能,具有良好的可逆性和双电层电容特性,在电流密度为1 A/g的条件下,其比电容为129.7 F/g。2.用上述制备的石墨烯,通过水热法制备纳米MnO2/石墨烯复合材料,利用二者的增效协同作用制备出性能更加优异的电极材料。探究在不同水热反应温度、水热反应时间、锰源比例和复合质量比对制备出的复合材料电化学性能的影响,通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等对其进行形貌与结构等表征。结果表明,在水热反应温度为120℃,水热反应时间为12 h,锰源比例为3:1,复合质量比为25%时,制备出的纳米花状MnO2/石墨烯复合材料具有最佳的电化学性能。将其制备成超级电容器的电极材料,组装成超级电容器用电化学工作站进行性能测试。测试结果表明,在上述条件下制备出的复合材料具有较好的可逆性和电容特性,在0.5A/g的电流密度下其比电容为263.2 F/g。