随着现代社会工业化的持续发展,日益严重的能源危机和环境污染问题不得不让人类认真寻找解决办法。当前社会,超级电容器已在储存能源设施中占据主要地位,并且在储能器件展露出独具一格的能力,其在多方面优秀的性能已得到了科学家们的广泛关注。超级电容器工作时表现出来的电化学性能主要由电容器中电极材料的性能决定。自然界中含量丰富的过渡金属氧化物用于超级电容器电极材料所表现出热稳定性好和理论比电容高等一系列特点,理论上是最合适的电极材料。查阅文献可知科学工作者研究较多的过渡金属氧化物材料主要是四氧化三钴（Co₃O₄）、氧化镍（NiO）、二氧化锰（MnO₂）等材料。其中,Co₃O₄、MnO₂等理论比电容高,且反应过程中氧化还原反应能力强,但同时其具有导电性差、循环寿命短等缺点。对电极材料而言,高比表面积及导电率将有助于提高它们的导电性和循环稳定性。为改善MnO₂电导率低,实际比电容低等的缺点,本文采取负载及掺杂方式,制备了rGO-MnO₂复合材料及掺Co、Ni的MnO₂应用于超级电容器,并探究不同比例下材料的电化学性能改善规律。采用X射线衍射分析、红外光谱分析、拉曼光谱分析、扫描电镜分析、比表面积测试分析和透射电镜分析等测试手段对制备所得材料的结构以及形貌进行了表征分析。通过电化学工作站和蓝电测试系统对制备所得的材料进行电化学性能测试分析。结果表明,rGO-MnO₂复合材料及掺杂材料的比电容均有所提高,证实了rGO材料具备高效导电性能及离子传输能力,过渡金属离子具备快速离子传递能力。分析总结可得,在条件为1A g^-1电流密度下,相对最优的rGO-MnO₂材料比电容为203.4 F g^-1,Co掺杂MnO₂为166.7 F g^-1,Ni掺杂MnO₂为254 Fg^-1。对所制备的材料进行循环稳定性测试,经过5000次充放电循环后rGO-MnO₂比电容为最初值的83%。优异的化学性能离不开rGO的高比表面积和良好的导电性能,因其可以有效提高材料的氧化还原过程中的电荷转移速率。Co和Ni掺杂MnO₂的电化学性能的提高则与材料的二维纳米片的微晶化相关。