近年来,石墨烯基超级电容器因其长循环使用寿命、高功率密度、绿色安全等优点而备受研究者们关注。但是石墨烯电极材料因为层间的π-π键作用力会引起片层的团聚导致比表面积的下降。其次石墨烯电极材料的比容量相对较低,这也导致组装好的石墨烯超级电容器器件的能量密度同样较小。因此为了克服石墨烯电极材料低比表面积的缺点,本论文通过将表面褶皱的热压石墨烯（HPG）作为插层剂插入还原氧化石墨烯（RGO）层中,制备了比表面积可调的HPG/RGO薄膜电极。此外,为了提升石墨烯电极材料的比电容,又将具有赝电容性质的大黄酸（Rhein）通过非共价键的方式修饰石墨烯,制备了高比电容的Rhein@RGO薄膜电极。最后将Rhein@RGO作为正极材料组装成锌离子混合超级电容器,用来进一步提高石墨烯基超级电容器的能量密度。主要研究内容如下:（1）以热压法制备的HPG和RGO为原料制备了一种柔性HPG/RGO复合薄膜。在热压条件下,由于GO在还原过程中产生的气体作用下爆炸形成表面褶皱的HPG。利用HPG的褶皱形貌来抑制RGO层间的团聚,并且通过改变HPG的添加量可以对复合薄膜的比表面积进行调控。电化学测试结果表明:HPG/RGO薄膜电极具有276.48 F g-1的质量比电容(0.5 A g-1),在50 A g-1电流密度下仍然保留初始电容的54.21%,随后将HPG/RGO组装成超级电容器的情况下,测得其能量密度为9.61 Wh kg-1(250 W kg-1)。此外,在经过10000次20 A g-1的高电流密度下的充放电循环后,仍然具有90.14%的电容保留率,并且库伦效率始终维持在100%。另外,基于HPG/RGO薄膜的柔性超级电容器在不同的弯曲条件下均保持良好的稳定性。（2）采用简单的水热法制备了Rhein分子非共价修饰的石墨烯薄膜电极材料。在水热过程中,二维石墨烯片聚集成多孔石墨烯,石墨烯的多孔结构能实现离子的快速扩散,使Rhein分子能快速进行可逆的氧化还原反应,为超级电容器提供了额外的赝电容。电化学测试表明:Rhein@RGO薄膜电极具有374.51 F g-1的质量比电容(0.5 A g-1),当电流密度提升到50 A g-1时,依然保持了72.63%的电容值,展现了良好的倍率性能。并且相比于机械混合法制备的Rhein/RGO薄膜电极和RGO薄膜电极,Rhein@RGO薄膜电极的质量比电容分别是它们的1.5倍和2倍。同时,由Rhein@RGO组装的超级电容器在功率密度为125 W kg-1时,能量密度为13.01Wh kg-1。并且在30 A g-1的高电流密度下循环10000次后容量基本维持不变,表现出优异的循环稳定性。（3）为了提升器件的能量密度,在上述研究的基础上将Rhein@RGO水凝胶薄膜做为正极、锌片作为负极和1 M Zn SO4作为电解液组装成锌离子混合超级电容器。结果表明,Rhein@RGO基锌离子混合超级电容器的储能机制是基于Zn2+在正极上与Rhein分子上的C=O发生配位反应和在锌箔负极上进行沉积/脱离。电化学测试表明:Rhein@RGO具有201.41 m Ah g-1的质量比电容(0.2 A g-1),组装成的锌离子混合超级电容器能量密度为103.45 Wh kg-1(102.45 W kg-1)。而且在10 A g-1的电流密度下,经过5000次充放电循环后容量基本维持不变。另外,制备成的纽扣电池具有良好的串并联性能和一定的实用价值。