自石墨烯被发现以来,在科研界掀起了一段石墨烯浪潮,这主要是由于其独到的结构特征及在很多方面表现出的优异性能,所以能够在很多方面得到应用,有望在超电容、微纳电子、化学传感、纳米技术、半导体器件等领域得到普遍的应用。那么为研究石墨烯在不同方面的应用,使得石墨烯在相应的领域得到最优化的应用,科研工作者们不断探索石墨烯的制备工艺、微纳结构等。作为本课题的研究方向,主要是基于石墨烯的前驱体氧化石墨烯,根据石墨烯二维的结构特征及优异的电子迁移率、较大的理论比表面积等优异性能,探究石墨烯在超电容方面的应用。所以,本文中,1、根据文献调研本论文找到了一种创新的软模板的方法制备三维结构的石墨烯,同时与导电聚合物-聚苯胺的复合结合了两种材料的性能特点,制备得到电化学性能表现良好的石墨烯/聚苯胺复合材料,三维多孔石墨烯的比电容为104 F/g,而其与聚苯胺复合之后的材料的比电容提高到530 F/g。2、另外,为适应电子器件的发展往小、精、柔性、储能大等方面的发展方向,所以本章内容探索出了一种程序化的激光精确还原石墨烯的方法。在氮气环境下,通过激光扫描氧化石墨烯薄膜制备出我们想要的任何形状的超电容的电极即电极图案化,得到材料的比电容为109 F/g。为增大这种方法制备的电极材料的电化学性能,我们引入了二氧化锰,其比电容达到了325 F/g。3、在第二个课题的基础上,本论文又尝试了这种程序化的激光还原的方法应用在聚酰亚胺薄膜表面上,发现能够将其碳化为多孔结构的碳材料。经过三次重复碳化后的比电容为77.5 F/g,表现出优秀的电化学性能,而未还原的聚酰亚胺部分作为载体还能起到绝缘的作用同时充当柔性基底。