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提高超级电容器电极材料的比容量是解决超级电容器能量密度低最主要的方法。而石墨烯材料具有超大比表面积、良好的热和化学稳定性是用作大理论比容量和长循环寿命理想的超级电容器电极材料。但由于石墨烯在制备过程中易发生团聚现象使得其实际的比容量较低。因此,本文将其与具有赝电容特性的金属氧化物材料进行复合,改善石墨烯的团聚现象,进而提高石墨烯基超级电容器电极材料的电化学性能。本文以氧化石墨烯和高锰酸钾溶液为原料,采用简单的一步水热法在泡沫镍基底上制备出具有的开放式花状且相互交叠的多孔石墨烯/MnO2复合物颗粒。表征结果表明:MnO2与石墨烯并不仅仅是简单的包覆,而且在反应过程中形成了C-Mn键以键合的方式连接在一起。将复合物材料进行高温退火处理后,相比于未退火的复合材料和纯MnO2材料具有最优异的比容量性能。在6 mol/L氢氧化钾电解液中,10 A/g电流密度下高达347 F/g,是未进行高温退火处理石墨烯/MnO2复合材料的2.38倍并且具有良好的循环寿命。为进一步探究石墨烯复合材料的储能特性,本文采用水热法制备了石墨烯/ZIF-67,并对ZIF-67经过预处理后制备了蚕茧状的石墨烯/ZIF-67衍生物复合材料。通过X射线光电子能谱、X射线衍射仪和傅里叶红外光谱分析发现所制备的石墨烯/ZIF-67衍生物复合电极材料为石墨烯与CoO的复合物。电化学测试表明:石墨烯/ZIF-67衍生物具有最大的比容量,在6 mol/L氢氧化钾电解液中,1 A/g电流密度下达到了275 F/g,分别是ZIF-67,ZIF-67衍生物和石墨烯/ZIF-67电极材料比容量的152倍,100倍和4.2倍。此外,以石墨烯/ZIF-67衍生物为正极,活性炭为负极所组装的混合非对称超级电容器可提供9.64 Wh/kg的最大能量密度（功率密度为347 W/kg）。综上所述,对石墨烯进行复合可以得到比容量大幅增长的复合材料。其中与MnO2的复合能够承受大电流密度充放电且保持良好的循环稳定性。与ZIF-67衍生物材料复合制备的超级电容器表现出优良的能量密度和功率密度。表明上述两种复合材料都非常有望应用于良好性能超级电容器。