便携式和可穿戴式电子设备的发展,极大地丰富了我们的日常生活,然而可与之相匹配的储能设备却一直发展缓慢,成为一个重要制约因素。新型的便携式和可穿戴式电子设备应该满足特殊环境下的使用要求,这都需要对应的储能设备。耐形变的储能设备主要需要耐受三种形变（耐弯曲、耐拉伸和耐压缩）,这些都要求我们的储能设备应该能够承受较高强度的体积形变。目前耐形变储能设备主要研究重点为柔性,可压缩性能研究很少。超级电容器（SC）是一种功率密度高、充电速度快、循环使用寿命长的储能设备,将在便携式、可穿戴式电子设备供电方面具有广阔的应用前景。近年来有序多孔结构的三维石墨烯气凝胶多被报道,具有良好的机械性能和电学性能。本文主要从三维石墨烯材料出发,重点研究了通过冰模板法和水热合成法制备出高弹性三维石墨烯气凝胶材料,并通过电化学沉积的方式制备了三维石墨烯和高电容物质的二元及三元复合材料,从而获得具有高弹性、高比电容的三维石墨烯复合材料。以上材料作为可压缩电极,为耐压缩超级电容器的研究提供新的思路。（1）首先采用冰模板法制备高弹性三维石墨烯气凝胶,研究了一些实验参数对其机械性能的影响。该三维石墨烯气凝胶微观形貌具有定向有序多孔结构,孔径大小约为100–500μm。之后通过电化学沉积方式负载聚苯胺在三维石墨烯表面,可以显著提高材料的比电容特性。在三维石墨烯/聚苯胺复合材料中,三维石墨烯气凝胶为聚苯胺提供了连续的导电网络和坚韧的骨架,沉积的聚苯胺不仅提高了比电容,而且仍然保持了较高的耐压缩性。测试表明该复合材料可承受90%的压缩应变,压缩回复1000次以上仍能保持结构完整性,三电极体系环境下比电容可以达到424F/g。基于该电极材料的全固态超级电容器测试表明,在体积压缩90%时仍可保持96%的质量比电容,损失较小,而且压缩状态下的体积比电容可以达到85.5 Fcm^-3,优于其他耐压缩电极材料。（2）为进一步提高材料体积比电容,在保持弹性不损失的情况下通过三元复合提高比电容特性是一个方向。本文基于冰模板法的三维石墨烯制备了三元复合材料,采用电化学方法先后将聚吡咯和二氧化锰负载在该三维石墨烯气凝胶表面。三维石墨烯的多孔结构为其他物质提供了负载骨架;中间聚吡咯层不仅降低了石墨烯层和二氧化锰层之间的界面电阻,而且强化了石墨烯壁层的机械性能,使得复合材料表现出更大压缩应变能力（95%）;二氧化锰主要对电容提升起到关键作用。测试表明该复合材料的比电容达到366F/g,在体积压缩95%时仍可保持自身95.3%的比电容,损失较小,压缩状态下的体积比电容可以达到138 Fcm^-3。（3）受三维石墨烯的材料物理性能限制,已经无法进一步通过负载高电容物质提高比电容特性。所以进一步提高三维石墨烯材料机械性能,以期待增加弹性,是提升电极材料体积比电容的另一个方向。水热合成法是目前制备弹性三维石墨烯气凝胶的一种有效方法,水热反应的过程中GO片层发生交联,在范德华力作用下形成三维结构,接着冷冻处理进一步加强石墨烯孔壁机械性能。这种机械性能优异的高弹性三维石墨烯气凝胶,可以降低溶剂蒸发毛细管压力作用影响。测试发现该材料可承受95%的压缩应变,再加以负载高电容物质,其体积比电容会进一步提高。