化石能源的开发和使用过程中往往存在着环境污染和能源浪费的问题,节能是解决此类问题的主要手段之一。节能系统的升级,最大限度地避免能源浪费,如何开发高效的储能器件是人类面对的新的挑战。超级电容器具有功率密度高、充放电时间短、能量转换效率高、循环寿命长等优点,是一种优于常规电容器的储能装置。石墨烯是由sp²杂化碳组成的二维碳单层,具重量轻,高电导率和导热性,高比表面积,良好的化学稳定性等优异的性能。这些优异的性能使石墨烯（RGO）电极材料在电化学储能和可持续能源生产方面更具吸引力,本文以石墨烯作为增强材料,分别制备了石墨烯增强复合气凝胶电极和碳纤维纸电极,探讨了石墨烯对两种电极的增强作用,主要研究成果如下:（1）采用改进的Hummers法对天然石墨粉进行处理,制备获得了浓度为2 mg/ml氧化石墨烯（GO）悬浮液。以对苯二酚为增强和还原剂,制备了RGO的气凝胶电极材料并对其进行了化学成分的分析和电化学的测试。测试结果表明,对苯二酚成功的还原了GO。将制得的还原氧化石墨烯压制成电极膜之后,在1mA cm^-2的电流密度下电容量最高可以达到83.5F/g。（2）以竹粉为原材料,采用酸碱交替处理的方法配合机械研磨超声法制备了直径约为10-50nm的纳米纤维素（CNF）。作为一种亲水性的材料,纳米纤维素在一定程度上可以缓解石墨烯的疏水性和团聚问题,为后续制作石墨烯基电极材料做了准备。（3）将纳米纤维素引入到了石墨烯之中,使用对苯二酚为还原剂,利用自组装的方法,将纳米纤维素混合到石墨烯的片层之中,既提高了石墨烯的亲水性,又缓解了石墨烯片层之间的团聚,制备了一种具有高电容量的CNF/RGO复合电极。在1 mA cm^-2的电流密度下,电极电容量达到了1517 mF cm^-2;在4mA cm^-2的扫描速率下,在循环了2000次以后,依然保留了88.3%的电容量。（4）碳纤维纸（CFP）是一种具有优秀导电性能的材料,十分适合用来制备超级电容器电极,但是其疏水性和低的比电容量限制了其在超级电容器方向的应用。本文以硫酸和硝酸的混合酸,在60℃下对碳纤维纸进行了化学活化处理,有效地提高了碳纤维纸的亲水性。为后续利用抽滤法制备复合电极做了准备。（5）将活化处理得到的活化碳纤维纸（A-CFP）作为基材,把2mg/ml的氧化石墨烯溶液真空抽滤到A-CFP表面,之后进行还原处理,制备了CFP/RGO二元复合电极（CR）。之后将CR置于高锰酸钾溶液中,通过浸泡沉积的方法使二氧化锰（MnO₂）生长在CR的表面,以制备出CFP/RGO/MnO₂三元复合电极（CRM）。经过电化学分析测试,CRM复合电极比CR高出大约225 mF cm^-2,这说明MnO₂成功增强了CR的电化学性能且RGO与MnO₂之间具有较强的协同作用。