超级电容器作为一种新型储能装置具有高放电比功率、优异的瞬时充放电性能、循环寿命长等优点。随着现代工业的发展,可作为无污染的小型后备电源应用更加广泛。超级电容器所采用的电极材料是影响其性能的关键,为了提高其性能,首先要制备高能量密度、高功率密度、大比容量的电极材料。当前应用于商业化超级电容器的电极材料主要是以双电层理论为储能机理的活性炭材料和以氧化还原反应赝电容为储能机理的金属氧化物,其中金属氧化物因其更高的能量密度及循环寿命而引起关注。在金属氧化物中,Ru02的优势极为突出,容量及循环寿命等特性是其它金属氧化物所不能及的,但是价格昂贵,限制了其工业化应用和推广石墨烯材料由于其独特的物理化学性能引起科学家们的广泛关注,将石墨烯材料制备成双电层电容器电极,其特有的层状结构有利于电解液在其内部迅速扩散,实现电子元件的瞬时间大功率充放电。本论文通过大量的资料调研,紧跟该领域的国际研究前沿,采用氧化还原法制备了石墨烯材料,胶体法制备了无定形氧化钌材料以及共沉淀法合成了氧化钌／石墨烯纳米复合材料,并将其应用于超级电容器中对其电化学性能进行研究,得出以下结论：1、以钛片为集流体,石墨烯电极材料,在1mol·L-1的H2SO4的电解液中,电化学性能测试表明,石墨烯电极材料具有明显的双电层电容特性,石墨烯电容器在0-1V的工作电压内具有良好的循环稳定性和功率特性。2、采用胶体法制备了无定形氧化钌材料,通过电镜表征观察,氧化钌材料颗粒较细,粒径小于50nm,颗粒间有部分团聚现象,通过电化学测试氧化钌材料具备较高的比容量,在1A/g的电流密度下首次放电比容量达802F/g。且循环寿命较好,经过3000次循环后比容量仍有416F/g3、采用共沉淀的方法合成了氧化钉/石墨烯纳米复合材料,氧化钌与一定量的石墨烯复合后,氧化钌颗粒间的团聚明显下降,复合后氧化钌的电化学性能得到较大提升,循环寿命与充放电稳定性相比纯氧化钌材料高出许多,纯的氧化钉材料经过2000次循环充放电后,容量出现大幅下降,在复合材料中,当石墨烯含量为5%时,复合材料表现出相当优异的电化学性能,在2A/g的电流密度下,首次放电比容量为740F/g,经过8000次深度充放电循环后,容量仍能保持71%。4、以氧化钉为正极、石墨烯为负极组装成混合电容器,当正负极质量比为1：4时,混合电容器具有较佳的比容量为50.7F/g。在1A/g的电流密度下,电容器的比能量和比功率分别为14.1Wh/kg和233.3W/kg。循环稳定性出色,在2000次充放电循环容量保持99%。