进入二十一世纪,能源短缺和环境污染无疑对全球经济运转和人类生活产生了很大的冲击。因此,发展型新的能源装置,例如燃料电池、锂离子电池和超级电容器替代内燃机是解决这一问题的关键。同时,如何将这些能量储存起来也成为了研究的重要课题。超级电容器也被称为电化学电容器(EC),是一类可以补充电池的电化学能量存储设备。与电池相比,它具有高的功率密度(10KWkg-1)、长的循环寿命(>105)、高的安全性和低的维护费用等一些潜在的特性。如此优异的性质决定了这类电化学能量存储设备的用途之广泛,例如,各种便携式电子设备、混合机动车辆、大的工业设备以及军事设备等。超级电容器的性能主要是由电极材料决定的,因此降低材料成本,得到最高的性价比是研发电极材料的关键。石墨烯特殊的单原子层结构决定了它具有优异的电子导电性、独特的机械强度和超大的比表面积。石墨烯这些非凡的性质使得它在新能源领域有了广泛的应用,有望取代其它的碳材料。然而,就当前阶段,一方面石墨烯的成本较高,另一方面石墨烯也存在着一定的结构缺陷,尤其是提供的能量密度要远低于那些赝电容材料。因此开展石墨烯复合材料的制备及其储能应用具有重要的现实意义。本论文从原料经济廉价易得的角度出发,得到了一种基于石墨烯的纳米复合物。主要研究内容如下：V205因其高的法拉第活性和稳定的晶体结构使得它可以作为电极材料用于超级电容器,并在能源存储方面引起了广泛的关注。然而V205低的电子导电率和小的离子扩散系数限制了它的实际应用。为了克服这些缺陷,我们证明了一个简单且有效的方法用来构筑V205/石墨烯纳米复合物作为电极材料用于超级电容器。此方法最大的优点是没有使用任何有毒的试剂,并且我们所选择的这种试剂可以很好的控制棒状的V205纳米晶在石墨烯表面形成。与V205微球体相比,V205/石墨烯纳米复合物在中性的电解质里当电流密度为1A g-1时显示了更高的比电容值(537F g-1),更高能量密度(74.58Wh kg-1)和更好的循环稳定性。V2O5/石墨烯纳米复合物优异的电化学性能可归因与石墨烯和棒状的V205纳米晶之间的协同效应。如此令人印象深刻的结果为这种电极材料用于高能量密度存储体系提供了新的机遇。