随着科技和社会的高速发展,传统能源逐渐耗尽,急需发展新能源和相应的储存技术。超级电容器因具有良好的储能性能和安全性高、环境适应性强等优点,在能源储存领域占有重要地位。另一方面,人们对物质和精神生活的需求与日俱增,对超级电容器的便携性、柔性等功能提出了更高要求。石墨烯因其大的比表面积和出色的导电性而被认为是超级电容器的理想电极材料之一,目前,研究的关键在于如何制备具有柔性的高质量石墨烯并有效提高其储能性能。本文通过化学气相沉积法（CVD）生长具有三维多孔网络状结构的高质量石墨烯,除去催化基底泡沫镍后,所得石墨烯具有良好的自支撑性和柔性,再将其与聚苯胺复合提高其储能性能。重点研究了以下几个方面:三维多孔石墨烯的CVD生长:在CVD过程中,碳源气体的种类,是否掺氮以及CVD生长时间对石墨烯的生长品质及与聚苯胺的复合效果有决定性影响。第一,本文探究了石墨烯的碳源对所得石墨烯生长的影响,研究发现,采用乙烯作为碳源,可以在相比甲烷较低的生长温度下获得高品质的石墨烯;第二,氮原子掺杂可有效改变石墨烯中电荷分布,研究发现通过在生长气氛中掺入氨气作为氮源,可改变所得石墨烯中的电荷分布,改善与聚苯胺的复合效果;第三,CVD生长时间是决定所得石墨烯品质的关键因素,调控生长时间为5 min-30 min,发现生长时间为10 min时所得石墨烯与聚苯胺复合电极储能性能最佳。三维多孔石墨烯与聚苯胺复合:聚苯胺是具有良好赝电容储能性能的导电高分子,与石墨烯复合可有效提高复合电极的储能性能,但聚苯胺含量过高会导致聚苯胺形成团聚体,无法有效发挥其储能性能。针对本文乙烯为碳源、氨气为氮源、CVD法生长10 min所得石墨烯,通过电化学沉积法原位沉积不同比例（5%-80%）的聚苯胺,研究发现,聚苯胺比例为50%时,聚苯胺在石墨烯上均匀地复合,且所得复合电极储能性能最佳,在电流密度为1 A/g时比电容达到283 F/g。柔性超级电容器:采用凝胶电解质,将上述聚苯胺/石墨烯复合电极组装成对称超级电容器,研究其储能性能和柔性。超级电容器电极在1 A/g电流密度下比电容达到276.6 F/g,经过10 000次循环后比电容可以保持82.6%。此外,所得超级电容器具有良好的柔韧性,弯曲180°,比电容仍然可以保持89.66%,弯曲1 000次,比电容保持71.3%。