目前,电子器件正在向微型化、便携式、平面化、可集成领域发展,且平面片上微型超级电容器作为新兴储能元件不仅需要顺应发展趋势,还要均衡的提高其综合性能,且能够实现制备简单和批量生产,为其它微型电子设备提供较高能源,还可作为集成电路及片上微纳电子器件的功率源。本文采用改进的气液界面自组装法制备氧化石墨烯薄膜,并且采用氢碘酸低温还原技术制备还原氧化石墨烯薄膜,通过AFM测试和四探针测试可知制备的还原氧化石墨烯薄膜厚度只有5 nm,计算得出电导率为975.61S cm^-1,XPS测试和XRD测试表明氧化石墨烯薄膜被有效的还原,其碳氧比从还原前的1.49增加到8.94。本文采用光刻工艺制备电极间隙为10⁰μm量级的平面片上微型超级电容器,并对其进行电化学性能测试,分析结果表明等比例窄化电极指宽和间隙,缩短了离子传输路径,实现极快的充放电速率,其间隙为6μm的平面片上微型超级电容器的时间常数只有2.60μs,可在极短时间内为大规模集成电路和片上微型器件提供较高的峰值功率。通过对CV曲线进行计算并分析数据,结果显示电极间隙为6μm的微型超级电容器具有优异的电化学性能,其面电容、体电容、能量密度和功率密度分别为32.44μF cm^-2、64.87 F cm^-3、9.01 m Wh cm^-3和90.40 W cm^-3,这表明了窄化电极宽度能够提高电荷存储能力和功率特性。本文设计了一种具有串联构型的平面片上微型超级电容器,其电极无附加内部连接相比较于金属导线连接和石墨烯电极连接的串联构型,极大程度地减少了内阻和中间连接的能量损耗,并且显著地提高了器件有效面积的利用率,便于可集成化和微纳器件的发展。此外,与单个微型超级电容器相比提高了输出电压,经实验数据表明串联结构的平面微型超级电容器体电容、能量密度和功率密度分别为58.94 F cm^-3、8.19 m Wh cm^-3、2.45 W cm^-3,其电化学性能明显的优于单个器件。本项研究工作之前,制备完成了卷绕电极构型的平面片上微型超级电容器。