二氧化锰材料因其结构的多样性,理论比容量高,储量丰富,价格低廉,电化学工作窗口宽,电化学性能良好和相对无污染等特点,被认为是一种极具应用前景的超级电容器电极材料。但纳米二氧化锰在存放和使用过程中存在着严重的团聚现象,单独使用时还有电子导电性较差和利用率不高等缺点,因此常常将纳米二氧化锰与具有较大比表面积的碳基材料复合在一起。本工作以制备具有高性能超级电容器的电极材料为目标,以具有高比表面积、良好导电性能的氧化石墨(Graphene Oxide, GO)和石墨烯(Graphene sheet, GS)为导电支撑体,采用简便的化学沉积法分别制备出氧化石墨/二氧化锰与石墨烯/二氧化锰纳米复合材料,并对其电化学性能进行较为细致的研究。主要内容和结论如下：(1)氧化石墨/二氧化锰纳米复合材料：采用简单易操作的化学沉积法在氧化石墨上生长二氧化锰纳米晶,着重考察反应时间和反应配比对二氧化锰纳米晶形貌及其电化学特性的影响。随着反应时间和配比的增大,α晶型的二氧化锰纳米晶的形貌结构由花瓣状逐步长大且转变为纳米棒状,复合电极的比电容先增大而后降低,并在二氧化锰与氧化石墨的配比为15：1,反应时间为3h时,其比电容值达到最大,约366F/g,且经过500次循环测试后保留了87%,表现出优异的电化学循环稳定性。这主要是由于氧化石墨作为高效载体提高了二氧化锰的负载量并降低体系的内阻,而瓣状二氧化锰纳米晶具有较大的比表面积而增大了电化学活性区域,且其纳米隧道结构中钾离子的存在也有利于离子嵌入／脱嵌反应。(2)石墨烯/二氧化锰纳米复合材料：先剥离氧化石墨获得石墨烯,再采用化学沉积法在石墨烯表面上原位聚合二氧化锰纳米晶。随着反应时间和反应配比的增加,锚定在石墨烯上的瓣状α晶型二氧化锰纳米晶的负载量和尺寸都随之增大。采用涂层法制备的复合电极比热压法具有更佳的电化学性能。对比分别采用氧化石墨和石墨烯为导电载体所制备的复合电极的电化学性能,发现单片层的石墨烯相对比氧化石墨可为纳米二氧化锰的负载提供了更大的比表面积。在扫描速率为1mV/s时,石墨烯/二氧化锰的比电容为414F/g,而氧化石墨/二氧化锰的比电容为394F/g。石墨烯/二氧化锰纳米复合电极也具有更好的电化学稳定性,在10mV/s扫描速率下经300次循环测试后,比电容可维持在356F/g保持不变。(3)石墨烯／碳纳米管／二氧化锰三维复合材料：将碳纳米管与石墨烯共混后与二氧化锰复合,可以观测到二氧化锰同时锚定到碳纳米管与石墨烯上,且包覆纳米二氧化锰碳纳米管可以有效地支撑起负载纳米二氧化锰的石墨烯片层。当碳纳米管与石墨烯载体配比为2：1时,可以获得较为理想的三维纳米结构。在0.5M硫酸钠电解液中和1mV/s扫描速率下,相对应的复合电极的比电容值高达566F/g,高于石墨烯/二氧化锰纳米复合材料的比电容414F/g,且经过500循环测试后三元电极仍然保留了初始电容的97%,表现出较高的电化学稳定性。