石墨烯具有很多优异的性能,但是因其二维结构片层之间容易发生堆叠现象,石墨烯电极材料影响了在超级电容器中电容的表现,这些缺点使得石墨烯在超级电容器领域中受到很大的局限性。为了解决这些问题,本论文采用化学气相沉积法和化学还原自组装法制备出三维多孔结构石墨烯材料,以三维石墨烯材料为载体复合二氧化锰,制备出良好的超级电容器电极材料。（1）采用化学气相沉积法以聚苯乙烯颗粒为固态碳源在泡沫镍骨架上制备出大面积高质量三维石墨烯,通过对三维石墨烯进行结构表征,结果显示制备出的三维石墨烯是大面积、高质量态石墨烯。采用一步水热法以三维石墨烯为载体复合二氧化锰,通过将水热温度从100℃提高至160℃,形成纳米花、纳米花与纳米棒混合、纳米棒结构的二氧化锰,可以达到有效的控制二氧化锰在石墨烯上生长的形貌和结构。超级电容器性能结果显示,三维石墨烯/二氧化锰复合材料其生长出的二氧化锰为棒状与花状相结合的异质结结构,比电容达193 F g-1(电流密度为0.1 A g-1)。（2）采用化学还原自组装法以尿素为还原剂制备三维多孔结构氮掺杂石墨烯,采用常规表征手段对其表征,结果显示在尿素与氧化石墨烯的质量比为1:30时氮元素含量最高（6.08%）,比电容达95.2 F g-1(电流密度为0.1 A g-1)。采用一步水热法制备三维氮掺杂石墨烯/二氧化锰复合材料,并对复合材料进行微观形貌及性能表征等,结果显示所制备出的复合材料具有三维多孔结构,在孔状结构内均匀生长着棒状与花状结合的异质结结构,超级电容器性可达108.6 F g-1(电流密度为0.1 A g-1)。（3）采用水热法制备出纳米花状、纳米棒状结构二氧化锰,在氩氢混合气氛下退火还原成氧化锰。采用CVD法以氧化锰颗粒为催化剂和生长基质制备了石墨烯薄膜,采用常规表征手段进行表征,结果显示氧化锰颗粒表面生长出大面积具有活性位点的三维结构的缺陷态石墨烯薄膜,超级电容器性能测试结果表明比电容为12 F g-1(电流密度为0.1 A g-1),这可能是由于较高的生长温度导致氧化锰颗粒熔融在一起,降低了比电容。