随着能源消耗的快速增长,能源转换和存储设备在工业和社会中发挥着越来越重要的作用。在众多的储能设备中,超级电容器由于其优越的功率密度,快速的充电/放电速率和长的循环寿命等特性,被认为是最有前景的储能设备。随着智能化和轻量化的发展,可穿戴柔性器件变得越来越重要,如果能够把超级电容器制备成纤维状,就能够满足电子设备柔性和可穿戴的需求。石墨烯基复合纤维作为超级电容器领域的活性材料,由于其独特和可调的纳米结构,高导电性,优异的机械柔韧性等特性,已经显示出巨大的潜力。本论文采用一步水热法使石墨烯和其它掺杂物的混合溶液在固定的纤维状设备中受热致凝胶化,制备出杂化纤维,并将它们应用在超级电容器进行电化学性能研究。具体研究内容如下:（1）石墨烯/碳纳米管杂化纤维的制备、结构及电化学性能将活化碳纳米管（CNT）与氧化石墨烯（GO）混合超声分散,得到均匀的混合物分散液,采用一步模板水热法制备了还原氧化石墨烯（rGO）/CNT杂化纤维。通过扫描电镜对杂化纤维的截面和表面形貌及微观结构进行了观察,发现在纤维内引入CNT后,石墨烯片层间的团聚得到了有效的抑制,形成了相互贯通的褶皱状多级孔结构。对杂化纤维的电学性能进行测试,结果表明所得杂化纤维的电导率随CNT含量的增加而增加,当CNT含量达到30%时,纤维的电导率达到了最大值48 s cm^-1。进行电化学性能测试可知,CNT含量达到30%的杂化纤维表现出最优的充放电性能。（2）石墨烯/二氧化锰杂化纤维的制备、结构及电化学性能采用一步模板水热法原位合成,通过调节高锰酸钾和硫酸锰的含量,得到具有不同二氧化锰含量的石墨烯/二氧化锰杂化纤维。通过X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱分析（XPS）等表征手段对纤维中二氧化锰（MnO₂）进行了表征,结果表明所制备MnO₂为纯四方相α-MnO₂,具有赝电容特性的过渡金属氧化物和石墨烯发挥协同作用,有利于石墨烯基纤维电化学性能的提升。通过循环伏安测试和恒电流充放电测试,发现MnO₂前驱体含量达到30%时,该纤维表现出最佳的电化学性能。此外,基于石墨烯/碳纳米管纤维和石墨烯/二氧化锰纤维组装成非对称柔性超级电容器,表现出较好的电化学性能,电容器的比电容和能量密度分别达到120.38 F cm^-3和3.12 mWh cm^-3,优于大部分纤维状电容器。