超级电容器因为其功率密度高、污染物排放量少，被公认为高效、环境友好的能源技术。开发低成本、电化学储能性能良好、环境友好型的电极材料对于超级电容器的商品化具有重要意义。碳材料由于其良好的导电性以及低成本性而成为电极材料的首选，其中对石墨烯的研究是当前一个大的热点。尤其在超级电容器方面，由于石墨烯具有优异的电、热和机械性能以及巨大的比表面积（理论值为2675m~2/g），完全符合理想电极材料的要求，其理论电容值为550F/g，因此被寄予厚望并得到了广泛的研究。但作为粉体，石墨烯片层互相堆叠，因此石墨烯的有效比表面积一般只有200~500m2/g，与2675m~2/g差之甚远。为了解决这一问题，研究者开展了三维石墨烯的研究，通过结构控制保持石墨烯个体的性能，从而使石墨烯展现大的比表面积。本论文致力于通过模板法制备三维石墨烯及其电容性能的研究，取得的主要进展如下：1.我们提出了通过电化学沉积法来制备三维的二氧化锰纳米墙阵列，然后以此纳米墙阵列为模板，通过CVD法在纳米墙阵列上生长石墨烯。通过控制CVD炉子的温度来获得结构和性能不同的二氧化锰/石墨烯的三维复合材料电极。所制备的二氧化锰/石墨烯的三维复合材料展现出优异的电化学性能。这为三维石墨烯的制备开辟了一条新的路径，并为其应用探索方向。2.将Hummers法制备的氧化石墨烯分散在去离子水中，然后超声半个小时，再以制得的二氧化锰纳米墙为模板，通过电化学沉积在纳米墙模板上沉积石墨烯。通过控制还原的温度来获得结构和性能不同的二氧化锰/石墨烯的三维复合材料电极。所制备的二氧化锰/石墨烯三维复合材料与一些电极材料相比展现出优异的电化学性能。但是此种方法更加方便，为三维石墨烯复合材料的制备和探索新方法。