可穿戴和便携式电子设备朝“轻薄化”与“小型化”方向的快速发展,极大地刺激了现代社会对高能量/功率密度、轻量便携化和柔性化储能器件的强烈需求。近年来,伴随着激光加工聚酰亚胺（Polyimide,简称PI）薄膜诱导多孔石墨烯柔性电极技术的出现,在柔性基底上高效、低成本和大规模制造柔性微纳储能器件成为了可能。然而,传统工艺加工的多孔石墨烯电极面临纯度不高、润湿性差和电化学性能受限等瓶颈,探索高效、低成本加工多尺度微纳多孔结构石墨烯电极以及微纳复合结构赝电容材料沉积石墨烯电极的新型制造工艺成为了解决上述问题的关键所在。鉴于此,本文以多孔石墨烯基平面微型超级电容为研究对象,对其内部设计及电极加工机理、电极微纳多孔/复合结构制造、结构表征、电荷存储与柔性性能展开研究,主要研究工作如下:（1）平面微型超级电容结构设计及其电极加工机理结合可视化设计方法,提出了新型平面微型超级电容及其叉指状结构电极的设计思路。结合有限元仿真模拟,从激光静态和往复式动态辐射PI薄膜热分析揭示了辐射区域表面和内部的温度场及其随激光功率和扫描速度变化的演化规律。在此基础上,从产物诱导机理、产物微观形貌以及其在不同激光功率下演变规律三方面阐明了两种类型激光与PI薄膜的相互作用机理。（2）石墨烯柔性电极微纳多孔结构制造与表征基于传统KOH活化工艺,分析了多孔石墨烯与KOH在空气中的活化机理,并探究了多孔石墨烯表面微纳多孔结构的激光制造工艺。对石墨烯柔性电极微纳多孔结构制造前后表面微观结构、内部化学结构和关键物理性能进行了系统化表征,并重点研究了KOH活化浓度对该结构石墨烯电极表面微观形貌、石墨烯层数、缺陷结构与化学结构的综合影响规律。结果表明,中等浓度KOH在空气环境中活化能够改善多孔石墨烯的质量、杂原子（氮和氧）掺杂和润湿性,而高浓度KOH活化有助于碳原子缺陷和多尺度微纳多孔结构的制造。（3）微纳多孔结构石墨烯柔性平面微型超级电容应用研究在石墨烯微纳多孔结构制造工艺基础上,研究了微纳多孔结构石墨烯平面微型超级电容的整体性能表现。系统化表征了该平面微型超级电容的电荷储存与柔性性能,验证了它在实际用途的可行性,并重点探究了KOH活化浓度对它的循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗谱的影响机制。结果表明,不同浓度KOH活化的微纳多孔结构石墨烯微型超级电容在低扫描速率下具有良好的双电层电容特性和倍率性能,并随着KOH浓度的增加其面电容也随之增大。该微型超级电容也展示出优异的循环稳定性、电压和面电容串并联一致性和柔性性能。（4）Fe₃O₄沉积石墨烯电极微纳复合结构高效制造及性能研究掌握了激光与氯化铁涂覆PI薄膜的相互作用机理,并探究了纳米颗粒高效沉积多孔石墨烯的激光制造工艺。对纳米颗粒沉积前后多孔石墨烯的表面和透射微观形貌、化学成分和关键物理性能进行了系统化表征。通过毛细上升测试分析,研究了不同样品宽度以及纳米颗粒沉积浓度对微纳复合结构电极毛细性能的影响及毛细性能强化机理。结果表明,该电极微纳复合结构的制造有利于介孔（2～50 nm）结构的生成、微观孔隙网络的改善和毛细性能的大幅提升,并且随着纳米颗粒沉积浓度的增加,作用效果愈加明显。（5）微纳复合结构石墨烯柔性平面混合型微超级电容应用研究在石墨烯微纳复合结构制造工艺基础上,研究了不同纳米颗粒沉积浓度对该结构电极及平面混合型微超级电容性能的影响规律。分析了该微纳复合结构石墨烯电极的插层式赝电容效应及揭示了不同沉积浓度和扫描速率对其电荷存储贡献率的影响机制。系统化表征了该平面混合型微超级电容的电荷储存与柔性性能,并重点研究了纳米颗粒沉积浓度对其循环伏安、恒电流充放电和串并联的影响规律及复合结构作用机理。结果表明,该复合结构电极主要以扩散控制的插层效应为主,并随扫描速率的增大贡献率逐步下降。该结构平面混合型微超级电容随着沉积浓度和扫描速率/电流密度的增大可逆性逐步变差,并随着沉积浓度的增加电荷储存行为逐渐从表面电容效应为主过渡成插层效应为主。该结构平面混合型微超级电容也展示出良好的循环稳定和柔性性能,最高面能量密度高达60.20μWh/cm²,优于目前大部分报道的平面混合型微超级电容。