石墨烯是一种拥有很多头衔的明星新材料。它可以称为是目前世界上最薄的材料,也是韧性最强的材料。它的电荷承载能力显示出巨大的电荷迁移性能,拥有最小的有效质量和室温下在不管穿越微米距离或远距离时无扩散问题。石墨烯能够承受的电流密度是铜的6倍,同时其导热性能和机械性同样优异。然单纯的2D石墨烯反应性较弱,且易于聚集降低了溶解性,限制着石墨烯科学的发展应用。对其进行改性或复合等诸多手段的应用正被大量的研究,以期使得石墨烯的杰出性能在电化学等诸多领域得到实际的应用。本文旨在研究制备新型超电容材料石墨烯气凝胶,利用诸如KOH化学活化和水蒸气物理活化等改性方法对其结构和性能进行全方位的改良优化,使得材料拥有更为宽广实际的应用潜能。选择石墨烯为实验的主材料,充分利用其独特的结构和优异性能,制备微观结构和电化学性能都相当优异的石墨烯气凝胶。探讨了石墨烯加入量对气凝胶样品结构与性能的影响的不同。扫描电镜、N2吸脱附测试和电化学工作站对样品进行了形貌,结构以及电化学特性分析。结果表明,石墨烯改性制备的石墨烯气凝胶复合物微观结构是规则的片状单元,完全不同于炭气凝胶的微粒子结构,石墨烯使得材料孔状结构和分布得到有效改善,比表面积显著增大,是纯RF气凝胶的2.7倍,比电容最高可达163F/g,提高了2.33倍,性能优异。KOH化学活化的方法对实验制备的石墨烯气凝胶结构和性能上会产生巨大的影响。讨论了不同的KOH活化比率的实验效果,观察了活化样品的BET比表面积和电化学储能性能等方面的变化趋势。在给定的活化温度(900℃)下,在KOH活化比率从1.0到6.0的处理结果发现,活化得到的样品的比电容和BET比表面积都获得了很大的增加,分别在活化比率为3.0和4.0时获得本次实验的最大。用KOH化学活化法制备的石墨烯气凝胶的质量密度非常轻,最大能拥有271.79F/g的电化学比电容,超高的BET比表面积,最大能到2100m2g-1,同时还拥有优异的电化学导电性。这些数据表明,KOH活化法改性的石墨烯气凝胶材料在电化学电容等方面有很好的应用潜能。水蒸气活化过程会对样品的结构性能产生很大的影响。BET测试发现活化作用扩宽了材料结构中的微孔,同时又新造成大量的微孔结构,使得材料的表而积大幅度提高,对比原样品的比表而积为611m2/g最大增高到1243m2/g,提升超过两倍。样品经水蒸气活化,电化学性能得到很大的提升,具体表现为电化学阻抗值极低,能多次充电放电,循环可逆性优异,电化学比电容从初始值96.3F/g最大提升到165.2F/g。