本论文中的实验都是采用简单易行的水热法合成的。采用水热法成功的合成出三维石墨烯水凝胶;采用水热法成功制备石墨烯水凝胶负载银纳米粒子(Ag/GH);采用低温水热法制备出掺氮石墨烯水凝胶。通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电镜(FESEM)和拉曼光谱对石墨烯水凝胶以及复合物的结构和形貌进行表征分析。同时,我们利用电化学工作站对材料进行循环伏安(CV)、恒电流充放电、和交流阻抗等测试来探索制备出的材料电化学性能。具体的实验主要可以分为三个部分:1.通过低温一步水热法合成出石墨烯水凝胶,并将其作为超级电容器的电极材料。石墨烯水凝胶具有独特的三维多孔网络状结构和大的比表面积可以提高电解液中离子的扩散能力和电子运输能力,在电化学测试中展现出良好的电化学性能。2.通过一步水热合成法制备出石墨烯水凝胶负载银纳米粒子复合材料。石墨烯水凝胶的三维多孔结构和大的比表面积可以为银纳米粒子提供更多的活性位点,银纳米粒子可以增加石墨烯水凝胶的导电性和提高电子转移的能力,两者相互结合大大提高了催化能力。3.采用水热法合成出不同的掺氮量的掺氮石墨烯并研究其电化学性能。氮原子的掺杂可以增大石墨烯的表面积和提高了导电性,同时氮原子掺杂提供了赝电容提高了电化学性能。在电流密度为1Ag-1的条件下,掺氮石墨烯水凝胶比电容可以高达500Fg-1,表现出良好的电容特性。