日渐严重的能源危机使得人们对高效率储能器件产生极大的兴趣。超级电容器是一种新型储能设备,具有电池高能量密度特点的同时又兼顾传统电容器容量大、功率密度高、使用寿命长、快速充放电的优点。超级电容器已经在军事、航空航天、混合动力电车等领域有了一定的应用,但探索更高性能的超级电容器仍是研究人员需要不懈努力的。本文基于氧化石墨烯（GO）材料,通过石墨烯量子点（GQDs）和类弹簧状的螺旋碳纳米管（HCNTs）修饰,减少GO的聚集和堆叠,以增大电极比表面,缩短离子运输通道。利用溶液自组装法制备无粘结剂的电极材料,具有较小的内阻。并采用新颖的光化学还原法,在氨气（NH₃）氛围下对电极材料进行光照还原,同时实现高氮掺杂。具体内容包括以下几个部分:（1）将GO和GQDs按不同配比制备混合溶液,涂覆到泡沫镍集流体上,用抗坏血酸还原后组装成对称的两电极超级电容器,在KOH电解液中测试其电化学性能。GQDs的修饰有效的减少了GO的堆叠,产生额外的微孔,增大电极比表面积的同时缩短离子运输通道,使超级电容器质量比电容达到296 F g^-1。（2）用GO做粘结剂、GQDs做隔离物按质量比6:1配比制备混合溶液,涂覆到泡沫镍上,采用自制的光照还原装置在NH₃氛围下对样品进行光照还原掺氮（NrGO/GQDs）。利用GQDs的边缘效应为掺氮提供更多的活性位点,诱导实现高达18.86 atom%的掺氮量。氮的掺入增大电导率同时产生额外的赝电容,实现344 F g^-1的质量比容量。为了增大电压窗口,使用硫酸锂作电解液,增大超级电容器功率密度和能量密度,分别达到417 W kg^-1和43 Wh kg^-1。（3）使用HCNTs作交联剂,GO做粘结剂制备混合溶液,采用自制的光照还原装置在NH₃氛围下对样品进行光照还原掺氮（N-HCNTs/rGO）。HCNTs与GO混合后通过螺旋和缠绕形成3D全碳网络结构,改善整体的机械性能;减少材料堆叠,有利于超级电容器离子的传输;氮掺杂改善电极与电解液的湿润性,提供额外的赝电容。掺氮后N-HCNTs/rGO的最大比电容为368 F g^-1,并且具有很好的循环稳定性(在1 A g^-1下,5000次充/放电循环后仅损失9.3%的电容)。