本实验利用二维材料石墨烯作为基底，分别通过表面活性剂作用下的原位氧化法和乳液聚合法实现了石墨烯和导电聚合物的复合，通过水热法实现了石墨烯和金属氧化物Mn3O4的复合，并对构建的纳米复合材料作为超级电容器电极材料进行了一系列的研究。　　 首先我们在表面活性剂作用下通过原位氧化聚合制备得到了石墨烯/聚吡咯复合材料。扫描电子显微镜和透射电子显微镜照片显示，在制各的复合电极中，直径约为20nm的纳米棒状或球状聚吡咯分子长链均匀的分散负载在石墨烯片层上，石墨烯与聚吡咯形成三维开放孔状结构，该结构有利于带电粒子扩散到电极界面发生吸脱附和电化学反应。傅里叶红外变换光谱和X射线衍射曲线也表明聚吡咯与石墨烯成功复合。进一步的电化学测试结果表明，由于石墨烯的加入，提高了复合电极的电导率，从而使制备的复合电极具优异的电容性能，以200mA/g的电流在1MNa2SO4中进行恒流充放电时，最高质量比容量为213F/g。　　 其次，本课题通过乳液法制备得到了石墨烯/聚吡咯复合材料。傅里叶红外变换光谱和X射线衍射分析显示，聚吡咯同样的与石墨烯构建了复合电极。扫描电子显微镜和透射电子显微镜照片也验证了这一结论，石墨烯导电骨架上均匀布满了纳米长纤维状聚吡咯分子。循环伏安等电化学测试结果显示，复合电极表现出了优良的电容性能，这是由于石墨烯和聚毗咯两种不同的超级电容器电极材料的良性协同作用所致。以200mA/g的电流恒流充放电时，质量比容量可达326F/g。　　 最后，水热制备得到的石墨烯/Mn3O4纳米复合材料中，X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等研究表明，尺寸约为20nm的Mn3O4纳米颗粒均匀分布在石墨烯片层上，石墨烯同样作为导电网络存在。复合材料的电化学测试进一步表明，双电层电容材料石墨烯和法拉第准电容材料Mn3O4对电容器的比容量有协同贡献作用，以100mA/g在1MNa2SO4溶液中充放电时，复合材料的比容量可达174.5F/g，石墨烯作为导电基底不仅提高了复合电极的导电性，也大大提高了复合电极的循环稳定性，50次恒流充放电循环之后，复合电极仍保持了94％的初始容量。