近年来,超级电容器由于具有功率密度大,循环性能好,快速充放电等优点,受到越来越多的关注。石墨烯基复合气凝胶导电性能好,环境友善,电化学活性高和理论比表面积大,被认为是最有潜力的超级电容器电极材料之一。本论文以石墨烯气凝胶复合双金属氧化物为研究对象,通过水热法、溶剂热法等方法,制备了基于石墨烯气凝胶的复合物,并对制备材料的微观结构和电容性能进行了研究。主要研究内容如下:通过采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,经过一步水热法制备了3D石墨烯气凝胶。其独特的结构不但可以抑制石墨烯片之间的再堆叠,还可以提供大的表面积。作为电极材料时,直接把活性物质压在泡沫镍上,无需粘接剂和导电剂,并对石墨烯气凝胶做了结构表征和电化学性能测试。在1A/g电流密度下,石墨烯气凝胶比电容是197.5F/g。显示良好的电化学性能。在此基础上,通过一种温和的水热法制备3D多孔Bi₂WO₆-rGO复合气凝胶用作超级电容器电极材料。相对于纯的Bi₂WO₆,3D多孔复合物显示更好的比电容,复合物在电流密度0.75A/g时比电容是268.7F/g,在3A/g的电流密度下,循环1000次后电容保留率是81%。这些显著的电化学性能可能归因于3D多孔rGO气凝胶结构支撑Bi₂WO₆的独特结构。这种结构提供良好的导电基底和离子扩散通道。这些结果表明3D石墨烯气凝胶上负载双金属氧化物在超级电容器装置中有潜在的应用。接着一步溶剂热法原位合成CoFe₂O₄-rGO复合气凝胶。CoFe₂O₄纳米粒均匀的分布于3D石墨烯表面。这种复合材料作为超级电容器的无粘性电极材料时,通过调节复合物中GO的含量可以得到CoFe₂O₄-rGO复合气凝胶的电化学性能。当复合物中GO的浓度为3.5mg/m L时,CoFe₂O₄-rGO复合物气凝胶电极在0.5A/g电流密度下的比电容为365F/g。相对于纯的CoFe₂O₄电极材料,高于其68%的比电容。此外,基于CoFe₂O₄-rGO和rGO组装成非对称型超级电容器时,在650W/kg的功率密度下,其能量密度是17.84Wh/kg。在电流密度5A/g下连续充放电4000次后,其电容保留率87%,表明极好的循环稳定性。这些优异的结果进一步说明3D气凝胶超级电容器在储能装置中有潜在的应用。