超级电容器又叫电化学电容器,是一种功率密度大、循环寿命长、安全可靠无污染的新型能量存储装置。它起到了沟通传统的电容器和电池之间的桥梁作用,在当今世界的各种电子器件和设备中显示出了强大的应用前景。另外,石墨烯是一种二维单原子层厚的层状碳材料,具有巨大的比表面积、高的导电率和强大的机械力学性能。过渡金属氧化物具有高的法拉第电容,其作为超级电容器的电极材料的研究已经取得了很大的进展。纳米级金属氧化物与石墨烯进行复合,能够发挥出金属氧化物和石墨烯各自的性能：既能够充分的利用金属氧化物的法拉第电化学性能,又能够充分的利用石墨烯的双电层电容。本文采用溶液法合成了过渡金属氧化物和石墨烯的复合材料A3O4/GNS (A代表Mn, Fe, Co三种元素中的任意一种)。A304纳米颗粒的形成与氧化石墨烯的还原是同时进行的。对A3O4/GNS复合材料进行了电化学性能测试,测试结果：Fe3O4/GNS, CO3O4/GNS和Mn3O4/GNS的比电容分别达到了358,240和708Fg-1；能量密度分别为10,7和20Whkg-1;在充放电1000次以后的比电容分别为最初的67.8%,95.8%和73%。A3O4/GNS的优异的电化学性能,证明其在超级电容器领域具有强大的应用前景。接下来,本文又采用溶液法合成了Co-Al双金属氢氧化物和石墨烯的复合材料(RGO/LDH),并且以RGO/LDH作为正极材料,活性炭(AC)作为负极材料,组合成了不对称超级电容器(RGO/LDH//AC),并对其进行了电化学性能的测试。测试结果：RGO/LDH//AC工作电压范围拓宽到了1.75V,其能量密度达到了35.5Wh kg-1。并且RGO/LDH//AC具有非常优异的电化学稳定性,在充放电6000次以后,仍能保持最初比电容的90%。