随着时代的进步和科技的发展,人们越来越重视新型、环保、高效的可再生能源材料及器件的研究与应用。电能作为优势能源之一,越来越多地被应用于生活生产的各个方面,它可以通过风能、潮汐能、太阳能、地热能等清洁能源获得。储电器件一般包括燃料电池、二次电池、超级电容器等。超级电容器与其他储电器件相比,具有快速充放电、能量密度高、使用寿命长、稳定性高、安全系数高、环保等优点,由于其在移动通信、汽车、航空航天等领域的出色表现,而逐渐成为人们发展研究的重点。应用于超级电容器电极方面的功能化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备,和它作为电极的相关电化学性能是本论文主要的研究方向,主要实验内容包括氧化还原法制备氧化石墨及其羧基功能化,聚苯胺的合成及其与功能化石墨烯的复合,材料制作简单的电极等,通过X射线衍射、红外光谱、差热-热重、扫描电镜、循环伏安法、交流阻抗电化学测试对样品进行了测试表征,主要研究内容和结果如下:分别采用两种改进的Hummers法来对石墨在一定的反应条件下进行氧化,从而制备氧化石墨,低温和中温过程是反应的两个主要的阶段,探究了氧化石墨的品质是否会直接受到预氧化步骤有无的影响,通过分析测试结果,选取了效果好的氧化石墨产物作为进行下一步功能化实验材料,使氧化石墨的制备过程简单温和化。采用氢溴酸作为弱还原剂、草酸为羧基化试剂,利用酯化反应原理对分散后的氧化石墨烯进行功能化,探究了羧基化试剂草酸的添加量的多少对功能化效果的影响,确定了在本实验条件下草酸的最佳用量。以盐酸、过硫酸铵分别为化学氧化聚合法制备聚苯胺过程中提供酸性介质和氧化剂条件,使苯胺单体发生有效的聚合,该制备方法高效且稳定。分别以氧化石墨烯和功能化石墨烯作为前驱体,制备了它们与聚苯胺的复合材料,通过测试分析比较了两种复合物的差别和相同点,制备成复合效果更好的复合材料。将制备好的氧化石墨烯、聚苯胺、及其复合材料与适量的粘结剂、导电炭黑以一定比例混合,将压制成片的混合物缓慢升温烘干后进行简单的组装制备电极,循环伏安和交流阻抗两项电化学测试在三电极体系中进行,分析对比了几种材料的电化学性能。