本文以石墨微粉为原料,通过层间氧化、化学剥离、分布还原、重氮化反应成功将磺酸基引入到石墨烯(GNS)表面,制得具有良好水分散性和导电性的磺化石墨烯(sGNS)。以磺化石墨烯为基板,采用界面聚合方法制备出分级结构的磺化石墨烯负载聚苯胺(sGNS/PANI)复合材料,系统研究了苯胺浓度,反应时间,氧化剂类型和氧化剂用量等因素对复合材料化学组成,微观结构和超级电容特性的影响规律,并揭示了复合材料的形成机理。结果表明,由于磺化石墨烯与聚苯胺之间的π-π相互作用以及磺酸基对聚苯胺的掺杂作用,同时界面聚合手段进一步抑制聚合过程中聚苯胺的二次生长和聚集,从而获得磺化石墨烯垂直生长聚苯胺纳米短棒的阵列结构,这对提升复合材料的超级电容特性是非常有效的。同时发现,以高氯酸为掺杂酸,苯胺浓度为0.07 M,选用过硫酸铵为氧化剂,且苯胺/氧化剂摩尔比为2/1,反应时间不低于24小时,制得复合材料的综合电化学性能最佳,其比电容高达比电容497.3 F g-1,2000次充放电循环后比电容保持率为94.3%,并呈现良好的倍率特性。以氧化石墨烯(GONS)为基板,运用界面聚合法制备出氧化石墨烯负载聚苯胺(GONS/PANI)复合材料,并与sGNS/PANI复合材料进行对比实验。结果显示,由于sGNS的导电性大大高于GONS,使得sGNS/PANI复合材料具有更好的倍率特性和更优异的循环稳定性,因而sGNS/PANI复合材料更适合用作超级电容器电极材料。