本文详细的研究了石墨烯材料、镍铝双氢氧化物材料及其自组装复合材料的制备过程,并且探讨电极材料在超级电容器中的实际应用,具体工作如下:以羟胺-O-磺酸作为掺杂剂与还原剂,对石墨烯进行掺杂改性,不仅可以把氧化石墨还原成石墨烯,也可以在石墨烯表面掺杂大量的N元素。研究发现,氮掺杂石墨烯拥有更好的分散性能,容易制备后续的石墨烯基复合材料。通过一步简单的液相法制备NiAl LDH-NO₃纳米片。通过实验研究变量Ni²⁺、Al³⁺的摩尔比例以及变量溶液中离子的总浓度对纳米级的NiAl LDH-NO₃的形貌控制的影响,以更好的研究其电化学性能规律。NiAl LDH-NO₃电极材料在1 A g^-1的电流密度下,比电容达到1600F g^-1,当电流密度为10 A g^-1时,其比电容依然可保持为初始容量的81.25%(1300 F g^-1);在5 A g^-1的电流密度下进行2000圈长循环测试,循环稳定性能达到84.6%;通过一步简单的自组装过程制备层状结构的NiAl LDH/NNDG复合材料。文中系统的研究了NiAl LDH和NNDG之间的质量比例对复合材料的形貌、结构的影响,进而讨论复合材料的电化学行为规律;研究发现当NiAl LDH/NNDG质量比为15时,此时的复合材料拥有最高的电化学性能,在1 A g^-1的电流密度下,其比电容达到2100F g^-1,当电流密度增大到10 A g^-1时其依然能达到1600 F g^-1的高比电容,在5 A g^-1的电流密度下测试循环2000圈,复合材料的长循环稳定性高达87%;组装成NNDG/NiAl LDH-15//AC非对称超级电容器器件,该器件具备优异的电化学性能。电容器器件在1 A g^-1的电流密度下,比电容为166 F g^-1,在5 A g^-1的电流密度下NNDG/NiAl LDH-15//AC经过8000次长循环,其容量保持率达到96%;当功率密度为1100 W kg^-1时,其能量密度高达60 Wh kg^-1。