超级电容器作为一种新型的储能元件,拥有着使用寿命长、较高的能量密度、充放电速度快以及环境友好等特性,在能源领域有着较好的应用前景。聚苯胺作为超级电容器最常用的聚合物基电极材料,有着高电容量,但其循环性能差限制了其广泛应用。本文合成了石墨烯/聚苯胺复合材料,明显的改善了材料的循环稳定性以及电容性能。并且实验中通过对该复合材料的纳米结构调控来使该复合材料拥有较高的比电容量。(1)采用植酸作为苯胺聚合时的质子掺杂剂和凝胶因子,用原位氧化聚合的方法制备出石墨烯/聚苯胺复合凝胶。研究发现石墨烯/聚苯胺复合凝胶实现了两种组分的性能互补,既保持了石墨烯良好的稳定性,同时又具有导电聚合物高的电容性能。并且当石墨烯与苯胺单体的比为10wt%时,在电流密度为1A/g时,该复合凝胶电极材料的比电容量可达到855 F/g,均高于聚苯胺和石墨烯的比电容量。在5A/g的电流密度下,经过1000次的充放电循环后,该复合凝胶的比电容只损失原始电容的18%,而纯聚苯胺只保持了最初比电容量的38%。(2)采用了氯化铁作为苯胺单体聚合时的氧化剂和掺杂剂,在水-氯仿两相界面体系利用界面聚合的方法来制备了石墨烯/聚苯胺复合材料。结果表明,聚苯胺纤维均匀的长在石墨烯片层上,且纤维直径仅有20-30nm,形成片层和纤维结合的三维结构。该结构可以减少离子以及电子的迁移路径,明显提高复合材料的比电容量。当石墨烯含量与苯胺单体质量比为50wt%时,复合材料在电流密度为1A/g时,石墨烯/聚苯胺复合材料的比电容量为952F/g,均远远高于纯的聚苯胺和石墨烯的比电容量。同时具有良好的循环稳定性以及倍率性能。且当充放电的电流密度从1A/g改变至10A/g,复合材料的比电容量仍能保持68%。