超级电容器与传统电池相比,由于具有高功率密度、充放电速度快、长循环稳定性等特点备受关注。随着科技的发展,人们不再满足于超级电容器单一的能量储存功能,研究多功能的超级电容器大势所趋。在众多的超级电容器电极中石墨烯气凝胶因其超轻、高比表面积、高弹性等特点成为多功能超级电容器的研究热点。而将导电聚合物与石墨烯气凝胶复合则充分发挥了两者的优势,从而在保证电极材料高能量密度,长循环寿命的前提下,增加了超级电容器电极的自修复、抗振动、电场感知等性能。多功能石墨烯气凝胶材料的研究为拓展超级电容器的应用领域提供了新思路。因此研究多功能的石墨烯气凝胶将多种性能耦合于一个电子器件具有重要意义。本文的具体研究内容如下:（1）通过简单地转移法和自组装的原理,开发了一种制备具有多种性质的复合石墨烯气凝胶（PrGOA-1）的工艺,并对其制备工艺、微观结构、元素分布进行分析。该复合石墨烯气凝胶在490 nm厚锌前驱体下以及混合溶液氧化石墨烯与聚（3,4-乙撑二氧噻吩）:聚（苯乙烯磺酸盐）质量比1:1的情况下,制得可转移的超薄石墨烯气凝胶,该气凝胶厚度仅100μm且具有强吸附能力。该石墨烯气凝胶具有二维衬底与三维多孔的复合结构,气凝胶二维的衬底结构有利于电子传输,三维多孔结构增加了电极材料与电解质的接触面积,从而提高了气凝胶电极的电化学性能。（2）通过构建实验装置,研究了PrGOA-1的多功能,及其耦合关系。利用三电极、水滴修复、悬臂梁振动、更换基底的方法测试了石墨烯气凝胶电极的多种性能。测得PrGOA-1电极的面电容为190 mF cm^-2,10000次充放电循环测试后电容保持率为98.7%。在刀片损伤后,经过水滴修复仅需9 s电极就可实现电修复,并且经过8次的损伤/修复循环后电极电化学性能保持不变。电极经过4000振动测试后,电极的电化学稳定性良好。更换粗糙度和材质与不同导电基底后,电极的电化学性能仍保持不变,表现出优秀的机械加工性。（3）通过对称性超级电容器原理,制备了超级电容器型电场感知器件。该器件可敏锐的感知1100 V m^-119000 V m^-1范围的电场强度,并产生对应的响应电流。改变电子器件与电场发生器间的距离进一步研究响应电流与电场强度的关系,表现出良好的线性关系,表明该器件可以作为电场传感器感知电场强度。通过有限元模拟法,研究该电场感知器件工作机制。模拟电场感知器件在不同的外电场和不同电场强度下器件内部电解质离子的浓度变化,可得电场感知的工作机制归于石墨烯气凝胶表面的凸起位点。本文集成放大器、电源、数码显示器等器件,制备了简易的电场感知验证设备,在不同的电场强度下,显示器显示对应的示数,验证了电场感知器件的敏锐性、有效性。