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超级电容器作为一种新式的电气能量存储系统,有较高的单位质量的输出功率,较长的循环使用寿命,不需要后续的维修保护、能量转化利用效率高,充放电时间快,响应速度快、良好的放置性、节约能源和环境友好等优点而具有广泛的应用前景。如消费电子器件领域;电动汽车行业;工业领域,包括航天军工、风力发电、太阳能及发光二极管灯、轨道交通;以及其他领域等。超级电容器一般由集流体,电极,隔膜,电解液构成。隔膜是其中的重要的里面结构组成构件,它应该具备好的电化学稳定性、孔的体积占比高和离子运动传输的电阻率小。其作用表现在两个方面,一方面防止电极接触造成短路,另一方面是作为电解液离子通道,构成离子回路。隔膜性能可直接影响超级电容器的比电容、比功率、等效串联内阻、循环性能和安全性能等诸多参量,是超级电容器的关键部件之一。石墨烯材料具有独特的二维晶体结构、优异的物理、化学和热力学特性,已在导电薄膜、锂电池、超级电容器等广泛应用。文中实验探究了石墨烯材料包括氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（RGO）在超级电容器中的运用和其对应的电容电化学性能,实验探究的过程和测试的性能如下:在第3章中,我们依据Hummers法,使用天然鳞片石墨粉制备GO,经由真空抽滤后,制备成GO隔膜,借助XRD,SEM等仪器来分析GO膜结构和形貌特点,进一步了探究了GO隔膜对碳电极超级电容器有关的电化学特征的影响。研究表明采用Hummers方法制备的GO膜较薄,在微米尺度,在GO膜中形成的孔洞为裂隙孔,且孔径较小,能够为离子迁移提供通道。对比常用的PP隔膜超级电容器发现,GO膜超级电容器具有较高的比电容（提高了15.6%）,有低的ESR（小2.6Ω）和较好的充放电特性。GO隔膜的运用在很大程度上地提高了碳超级电容器的单位质量电容量和存储的能量。这项探究为接下来的石墨烯材料的有关的电容特性研究给予了重要的借鉴意义。在第4章中,我们利用电化学方法来还原第3章所制备GO膜,获得了电化学还原氧化石墨烯（ERGO）,具有较好的还原效果,借助XRD,SEM等仪器来分析GO膜结构和形貌特点,进一步了探究了ERGO隔膜的碳电极超级电容器有关的电化学特征。ERGO膜具有层状交联结构,较大的层间隙（200nm）,能为离子扩散提供通道,良好的机械性能和好的热稳定性。ERGO隔膜超级电容器具备不错的电化学电容特性,拥有高的单位质量储电量（相对于PP隔膜超级电容器提高了25.6%）,低的内阻1.6Ω,不同电流下的放电性能优异,高的能量密度（相对于PP隔膜超级电容器提高25.0%左右）和好的循环性能（2000个循环后的衰减为6.1%）这项工作提供了一种新的高性能隔膜材料ERGO用于超级电容器。柔性电子器件产品的飞速进步,柔性储能系统设备也就成了探索研究的重点。柔性超级电容器也成为了热门之一。在第5章中,我们通过N2H4·H2O和NH3·H2O还原GO,并利用KOH对其进行活化,活化后的空间构造连接出现了3D孔洞,使得a-CRGO的单位质量的表面面积增长较大。将a-CRGO作为电极材料,借助第4章优选的ERGO膜作为隔膜材料,以涂覆银的聚酰亚胺薄膜为集流体组装成柔性RGO超级电容器,探究了柔性器件的电容特性。发现其具有高的比电容186F/g,良好的柔性,优异的倍率性能和循环性能（2000个循环后的衰减为4.8%）。