由于化石能源的减少和一系列环境问题，能源的储存/转换成为了近年来国际上研究的热点。而超级电容器因其快速的电荷交换能力和较长的循环使用寿命被认为是有望取代电池的产品。目前超级电容器的储能密度依然低于锂电池，这一瓶颈限制了超级电容器在高耗能设备上的应用。提高储能密度的关键是选择适宜的电极材料。石墨烯因其大比表面积、优异的机械和导电性能而被认为是制作电极的首选材料。　　本项目首先选取特殊的插层剂，在低温低能耗下，剥离石墨，制备高质量的石墨烯;其次在石墨烯薄层间进行CeO2-MnO2复合纳米颗粒的生长，既引入了法拉第赝电容，又进一步剥离了石墨片层，减弱了层间范德华力，阻止了石墨烯层的再堆叠团聚，Ce的掺杂也能提高MnO2的循环寿命。本工作将系统地研究以这种新型复合材料制备的电极的电化学和电容性能以及CeO2-MnO2复合纳米颗粒与石墨烯的协同效应，为其在应急电源、电动客车等电应用方面提供理论依据，主要内容包括以下几个方面:　　1.采用瞬时泄压法将天然鳞片石墨膨胀成石墨烯，表征合成的石墨烯氧化还原程度以及厚度，并详细研究了瞬时泄压法中压力、温度对所得石墨烯结构、形貌的影响。　　2.以KMnO4为锰源，采用水热法合成α-MnO2，通过控制K+离子浓度，进一步可控制备了γ-MnO2和δ-MnO2分别负载在石墨烯材料上，对这种复合材料进行了电化学性能方面的表征及研究，通过比较筛选出最合适的超级电容器电极材料，优化了工艺条件。　　3.通过进一步掺杂氧化铈，制备铈锰氧化物/石墨烯纳米复合材料，以此作为超级电容器的电极材料，并详细研究了Ce/Mn比对纳米颗粒形貌、电容器电化学性能的影响规律，探讨了其作为超级电容器电极使用时的相关性征。