本论文基于石墨烯及其复合材料研究的最新进展,通过聚离子液体和杂多酸非共价修饰石墨烯的方法,成功地制备了聚离子液体修饰石墨烯和杂多酸/石墨烯复合材料,并对其形态结构和相关电化学性能进行了深入研究。其工作主要包括以下两个方面:(1)通过1-乙烯基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐的自由基聚合制备出聚离子液体(PIL),继而以其辅助还原氧化石墨烯,得到PIL修饰石墨烯(PIL:RG-O),研究发现:PIL纳米粒子均匀吸附在石墨烯表面,阻止石墨烯片层聚积,增强与电解液的界面相容性,提高了电极的比表面积利用率。同时减小离子扩散距离,提高了充放电速度;循环伏安特性和充放电性能表明超级电容器具有良好的循环稳定性和倍率性能。测试其电学性能,器件的稳定工作电压高达3V,其最大比电容值达196F/g,进而有望提高器件的比能量和比功率,说明制备的复合材料具有更高的比电容,良好的导电性和更好的循环稳定性能。(2)利用水热法加入5%杂多酸制备出杂多酸/石墨烯,并对其形态结构进行了深入研究,研究表明杂多酸纳米粒子非共价吸附在石墨烯的表面,阻止了石墨烯片层聚集,制备出的杂多酸/石墨烯具有更好的性能。测试循环伏安曲线,恒流充放电曲线,交流阻抗和循环稳定性等电化学性能,比电容值达343F/g(电流密度0.5A/g),表明加入杂多酸明显的改善了材料的电化学性能,提高了材料的比电容值,可逆性和循环稳定性能。