超级电容器因具有功率密度高、循环稳定性好,充放电速率快等特点已成为近年的研究热点。与传统的电容器相比,超级电容器具有更高的能量密度,而与电池相比,超级电容器又具有更高的功率密度,所以超级电容器的存在可以很好的弥补电池与传统电容器之间的缺口。本论文针对于超级电容器存在的比电容不高,电极材料多为粉末状,水系超级电容器的电压区间太小,电解质溶液如何选择等问题进行了研究,主要成果及结论总结如下:（1）单纯的石墨烯（Reduced graphene oxide,简称rGO）凝胶由于石墨烯片层之间π-π键的相互作用,比表面积大大减小,且其强度较小,极大限制了其在超级电容器方面的应用。为此,本文加入了聚苯胺（Polyaniline,简称PANI）,PANI的加入能够使所得rGO/PANI复合凝胶的强度有很大的增加,而且能很好改善凝胶的电化学性能。本文所制备的rGO/PANI复合凝胶的比电容高达257F/g,能承受自身1000倍以上的重量而不发生形变。（2）粉末状材料由于其需要再加工,存在各种问题。因此,本文将石墨烯与聚吡咯（Polypyrrole,简称PPy）管混合制备了rGO/PPy管复合薄膜。制备的rGO/PPy管复合薄膜本身具有良好的导电性以及弯曲强度,且电化学性能优异。本文所制备出来的rGO/PPy管复合薄膜的比电容达到了161.4F/g,制备出来的全固态对称超级电容器的比电容有155F/g。（3）水系对称超级电容器的工作电压的区间一般不超过1V,使用具有很大的限制。本文制备了石墨烯与氮掺杂碳管（Nitrogen doped carbon nanotubes,简称N-CNT）混合制备了rGO/N-CNT复合薄膜,然后将其与rGO/PPy管复合薄膜一起组装成不对称超级电容器,使用电压区间增大到了1.3V,比电容也有49.3F/g。rGO/N-CNT复合薄膜除了具有rGO/PPy管复合薄膜的优点之外,还具有比rGO/PPy管复合薄膜更高的稳定性,能适合更大的电流密度等优点。其比电容达到了120.4F/g,且当电流密度从20A/g变化到0.5A/g时,其电容保持率有71.4%。（4）不同电解质溶液对电极材料的影响不同。本文制备了压缩回复性能良好的石墨烯/聚吡咯管/壳聚糖（Chitosan,简称Cs）复合气凝胶,当压缩率超过80%时,其回复率高达95.83%。当电解质为1M H₂SO₄时,rGO/PPy/Cs120气凝胶在电流密度为0.5A/g下的比电容为89.6F/g;而用1M Na₂SO₄做电解质时,其相同条件下的比电容只有73.8F/g。