近年来石墨烯以其优良的化学物理性能被广泛关注,成为多个领域的研究热点,在电化学电容器中,石墨烯良好的导电性,极高的比表面积,良好的力学性能,被作为良好的储能材料被广泛研究,人们通过氧化物负载、元素掺杂、表面改性、空间结构优化等方式提高比电容。所用的研究主要分为双电层电容和法拉第电容两个方向,双电层电容具有高功率密度高循环寿命的优点,但比电容却低,而法拉第电容具有比电容高能量密度低功率密度低的特点。在双电层电容器的研究中,人们通过掺杂异类原子来提高比电容,但目前的研究效果并不理想。本文利用高温自蔓延燃烧合成法和自主开发的微波合成技术,以红磷和磷酸为磷源,将多电子元素P掺杂到石墨烯晶格中,改变石墨烯的电子结构,提高石墨烯电化学性能。以镁和碳酸钙为原料,掺入不同比例的红磷,利用高温自蔓延的方式将P元素掺杂到石墨烯中,在对自蔓延高温合成产物的分析中,我们发现随着红磷参加反应量的增加,石墨烯空间结构变的均匀,几十纳米尺寸的石墨烯囊泡逐渐长大至微米尺寸的碳纳米管最后破裂。研究了以红磷和磷酸为P源,通过自主开发的微波合成技术将P元素掺杂到石墨烯中,通过该方法可以制备出磷掺杂石墨烯,掺杂比例分别为3.0%和7.5%。该方法大大降低了掺杂成本,而且工艺简单,可操作性强等优点,为石墨烯掺杂提供了一条新的制备方式。。与红磷源微波磷掺杂石墨烯相比,磷酸源磷掺杂石墨烯具有更好的电化学性能。磷酸源微波磷掺杂石墨烯在微波时间为60min时具有最好的电化学性能,在100m V/s扫速-0.5~1.1V宽电压窗口下比电容可达184F/g,在10 A/g大电流下可以保持220 F/g,在50~100 A/g大电流下倍率性能不变,多循环测试结果显示8000个循环电容保持率为101%,具有很高的能量密度和功率密度,分别为:82Wh/Kg、8235W/Kg。具有优良的循环寿命,较高的能量密度,较高的功率密度,且合成工艺简单,制备成本低,具有广阔的应用前景。