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随着化石燃料供应量的减少和环境污染的加剧，高效储能设备的需求量也逐渐增多，新的能量存储系统已经被开发用于多种应用。超级电容器(SC)由于具有质量轻、灵活容易携带、长期循环寿命、运行安全、高功率密度和快速充电的独特特性，已经作为最有前途的储能装置类型之一。石墨烯量子点(GQDs)由于其独特的量子限域效应和边缘效应、优异的光学性能、良好的溶解性等优点，使得石墨烯量子点可以解决石墨烯由于尺寸大、溶解性不好、容易团聚等缺点引起的在超级电容器方面的应用限制。但是GQDs目前正处于研究阶段，还存在稳定性差、量子产率低、分离纯化难等缺点，限制了石墨烯量子点的应用。鉴于以上问题，本论文主要开展了以下内容: (1)以柠檬酸为碳源、尿素为氮源采用溶液化学法制备了石墨烯量子点，并对它的的结构进行了表征与分析。通过FT-IR、Raman分析能够得到制备的石墨烯量子点表面含有大量的含氧官能团，它的表面结构存在缺陷，这种缺陷结构有利于电子的传送和通过。TEM测试结果显示，制备的石墨烯量子点尺寸分布均匀，集中在3～5nm之间，晶面间距为0.35nm，是石墨的(002)晶面间距，与XRD测试结果相一致。通过XPS测试发现制备的石墨烯量子点中含有碳、氮、氧、氢元素，其中C/O和C/N的原子比为6.48和7.95。 (2)通过原位聚合法一步合成了石墨烯量子点/聚苯胺(GQDs/PANI)复合材料，主要研究了GQDs添加量对GQDs/PANI结构和电化学性能的影响。通过研究发现:由于GQDs具有缺陷结构，当往PANI中加入GQDs时，GQDs/PANI复合材料也表现出一定的缺陷结构，且随着GQDs含量的增加，这种缺陷程度也逐步加强;通过SEM表征发现，制备的PANI为纳米纤维结构，这种结构具有较大的纵横比和比表面积，纤维之间有许多的间隙，有利于离子的扩散和迁移;TEM测试结果显示:GQDs掺杂在聚苯胺纤维中，证明了GQDs/PANI复合材料的成功制备。电化学测试表明:随着GQDs含量的增加，GQDs/PANI复合材料的比电容逐渐增加，电化学性能得到提高。当GQDs含量为40％时，在相同测试条件下，它的比电容最好，在1000次的充/放电之后，电容保持率仍为80％。 (3)以二氧化锰为模板，通过原位聚合法一步合成了石墨烯量子点/聚苯胺包裹二氧化锰的石墨烯量子点/聚苯胺/二氧化锰(GQDs/PANI/MnO2)三元复合材料，主要研究了MnO2含量对GQDs/PANI/MnO2结构和电化学性能的影响。通过研究发现:当An-MnO2的质量比为1∶1时，GQDs/PANI/MnO2的电化学性能最好。