随着经济的发展,能源短缺与环境污染问题日益变得严峻,使得人们急切去寻找绿色可再生能源来代替化石能源。风能、水能、潮汐能、地热能以及太阳能等绿色可再生能源已经在全世界范围类为人们服务着,这些能源的使用既不会给环境带来污染,也不会被消耗殆尽,但是如何能够将这些能量存储起来是个关键问题。传统的储能器件例如锂离子电池、铅酸蓄电池等,虽然在目前的储能器件领域有着无法代替的地位,但是功率密度低、危险系数高、造价昂贵等缺点依然无法摆脱,超级电容器因为其功率密度高、工作温度范围宽、充电速度快、循环寿命长等优点在全球范围内受到了科研工作者以及储能器件企业的广泛关注。研究超级电容器最重要的是对其电极材料的开发与优化,本文主要通过水热反应,以石墨烯为基底,通过制备Fe与过渡金属元素Ni、Co、Mn的复合材料,并且对复合材料进行碳包覆处理,合成出性能良好的赝电容超级电容器负极材料,本文研究的主要内容如下:(1)氧化石墨烯的制备。欲制备以石墨烯为基底的铁基复合材料,首先需要制备氧化石墨烯,本文通过改进的Hummers法进行氧化石墨烯的制备,为了防止石墨烯薄片间的团聚影响复合材料性能,所以将制备好的氧化石墨烯制成溶液。(2)rGO@FeCo@C与rGO@FeNi@C复合材料的制备。通过水热合成法,氧化石墨烯在高温条件下被热还原,并且作为生长基底,在其上原位生长FeCo、FeNi复合材料,再通过管式炉对复合材料进行碳包覆处理。使用扫描电镜对材料进行了表征,并用电化学工作站进行了电化学性能的测试。(3)rGO@FeMn@C复合材料的制备及优化。同样以水热合成法制备复合材料,使用扫描电子显微镜对复合材料进行了表征并用X衍射仪进行了组分的分析。之后根据电化学测试的结果,从碳包覆情况以及FeMnL比例出发,对该复合材料进行了对比与优化。本文制备出的rGO@FeMn@C复合材料形貌完整,比表面积大,电化学测试性能突出,能量密度可达194mAh/g,循环寿命较长,100轮循环下不衰减,200轮后依然保有初始能量密度的97%。