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钴基石墨烯复合材料在超级电容器、燃料电池、电解水、锂离子电池等领域有着广泛的应用。由于钴基石墨烯复合材料电化学性能较好且较廉价,是最有望在相关领域取代贵金属材料的电极材料之一。本文旨在满足高效析氧反应和高性能超级电容器的需求,利用绿色高效的电沉积法来构造新型结构的钴基石墨烯复合材料。首先,使用二步电沉积法成功制备了CoS@eRG (electrochemically reduced graphene)复合电极。硫化钴石墨烯薄层由硫化钴纳米片和石墨烯纳米片相互交叉生长而成且具有开放的孔道,复合薄层材料厚约1 μm。以1 A/g电流密度充放电时,硫化钴石墨烯复合电极的比电容高达3386 F/g,是硫化钴电极的2.6倍。组装成的硫化钴石墨烯||活性炭非对称电容器的能量密度可达29Wh/kg,其功率密度可达40kW/kg,并且以1 A/g的电流密度持续充放电10000次后仍能保持70%的电容。其次,使用二步电沉积法制备了NixCo2xOH6x@eRG复合电极。钴镍氢氧化物所形成的纳米片状物的厚度大约为10-20 nm,并且石墨烯片与钴镍氢氧化物纳米片紧密结合。氢氧化钴镍石墨烯电极的塔菲尔斜率为67mV/dec,比氢氧化钴镍电极下降了15.2%。达到10 mA/cm2的析氧电流密度,氢氧化钴镍石墨烯电极所需的过电势仅为280 mV,比氢氧化钴镍电极降低12.5%。最后,采用电沉积法和煅烧法制备了NiCo2O4@eRG电极,在1 A/g充放电时,NiCo2O4@eRG电极的比电容为1076 F/g,是NiCo2O4电极的1.9倍。在大电流20 A/g充放电时,NiCo2O4@eRG电极的电容保留率是80.2%,而NiCo2O4仅是62.7%。氧化钴镍石墨烯电极在10 A/g的大电流下持续充放电1000次之后仍能保留初始比电容的84%,显示出较高的循环稳定性。