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超级电容器的储电量、循环次数和充电速度等重要特性主要由电极材料的物化性质决定,因此选择能够充分提高超级电容器物化性能而且绿色环保,对环境无污染的电极材料则成为了超级电容器的研究重点。当前超级电容器的负极材料的研究重心主要是碳材料、导电聚合物、碳基过渡金属氧化物复合材料和过渡金属氧化物,其中对碳材料和碳基过渡金属氧化物复合材料的研究最多,而碳基过渡金属氧化物复合材料因其优异的电化学性能成为研究的重点。石墨烯是现如今碳材料中发现的最薄、物理强度最大、高比表面积以及强导电性能的一种物化性能优异的材料,是比较好的超级电容器用负极材料,而TiO2以其化学性质稳定,耐酸碱性较好,性价比最高,电容量高等优点适合作为超级电容器电极材料应用。结合这两种材料的优点,制备成石墨烯/TiO2复合材料作为超级电容器负极应用,将得到电化学性能优良的超级电容器,具有研究前景。本文以天然石墨为原料,使用Hummers法制备氧化石墨作为初始材料,用化学还原法和水热合成法制备石墨烯/TiO2复合材料,对石墨烯/TiO2复合材料的结构进行透射电镜和X射线衍射的物理表征,并采用首次充放电测试、循环伏安测试和电化学阻抗测试的方法对石墨烯/TiO2复合材料的电化学性能进行测试对比并分析。利用化学还原法制备不同比例石墨烯/TiO2复合材料,在氧化石墨还原过程中同时加入还原剂硼氢化钠和二氧化钛,将TiO2分散掺入石墨烯层状结构中,得到石墨烯/TiO2复合电极材料,使TiO2均匀附着在石墨烯层状结构中,电化学测试结果发现石墨烯/TiO2复合材料物化性能优异。当电流密度为1A.g-1时,KOH电解液4mol·L-1条件下,当RGO:TiO2=10:1时比电容可达到346.2F·g-1且循环性能良好,100次循环后电容保有率为86.4%,体现了良好的倍率及循环稳定性。利用水热合成法制备成不同比例石墨烯/TiO2复合材料,在常温下将氧化石墨与TiO2混合均匀,将混合物分别在160℃、180℃、200℃条件下反应24h,得到石墨烯/TiO2复合材料,测试结果表明在180℃条件下,当RGO:TiO2=10:1时比电容可达到177F·g-1且循环性能良好,100次循环后电容保有率为87.5%,电化学性能良好。