超级电容器是一种新型储能器件，具有诸如高功率密度、超高循环寿命以及短充放电时间等一系列优点。电极材料性能的优劣是制约超级电容器发展的主要因素。近来，过渡金属氧化物/碳复合材料逐渐成为超级电容器电极材料研究热点。四氧化三钴就是一种廉价过渡金属氧化物电极材料，其理论比容量可达3560F g^-1，并且绿色环保，但是电阻大、易团聚、循环性能较差是它的缺点，而碳材料中的石墨烯则具有导电性良好、比表面积很大且结构稳定等优点，因此将两者复合可以取长补短，提高材料性能。本文采用水热法合成出石墨烯/碱式碳酸钴作为前驱体，再经过高温煅烧得到石墨烯/四氧化三钴复合材料。水热反应的温度非常低并且时间短，具有能源消耗少，工艺简便安全等优点，制备原料为氧化石墨和氯化钴，以碳酸钠同时作为沉淀剂和还原剂，工艺绿色环保。制备出来的材料采用TEM、SEM、XRD、红外光谱以及拉曼光谱等进行结构形貌分析，结果表明复合材料中四氧化三钴比较均匀地负载在了石墨烯薄片上。电化学性能用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗在6mol L^-1的氢氧化钾溶液中进行测试分析。结果表明，当电流密度为5A g^-1时，复合材料的比电容值可以达到470F g^-1，当电流密度达到20A g^-1时，比电容值可达436F g^-1，仅衰减7.2%，具有非常好的工作稳定性，循环测试表明，材料在10A g^-1的电流密度下循环2000次之后，容量保持率达到97.6%，由此看出，本材料具有很高的比容量值和循环稳定性，具有很高的实用价值。此外，本文还分别探讨了不同投料比、不同水热溶剂配比、不同水热反应温度、不同水热反应时间、不同煅烧温度、不同煅烧时间对制备出的材料的影响，发现投料比为1：9（氧化石墨和四氧化三钴）、异丙醇和水体积比为85：35、水热反应温度为80℃、水热反应时间为5小时、煅烧温度为200℃、煅烧时间为3小时这些条件下制备出的材料的电容性能最好。