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以石墨为原料,采用改进的Hummers法制备氧化石墨（GO）,再分别通过化学法和水热法还原GO制备石墨烯（RGO）。由X-射线衍射（XRD）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）分析可知,化学法制备的石墨烯（H-RGO）的还原程度明显大于水热法制备的石墨烯（T-RGO）,呈现出无序、蓬松、透明及本征性皱褶的形貌。由N2气吸/脱附等温曲线和四探针法测定的H-RGO样品的比表面积和电导率均大于T-RGO样品。循环伏安（CV）法、恒电流充放电（GC）法和交流阻抗谱（EIS）被用来确定样品的电化学性能,结果表明,H-RGO样品展现出良好的比电容和倍率性能。电流密度为0.5 A?g-1时,H-RGO样品具有最大比电容,为127.8 F?g-1,比T-RGO样品提高约55%;当电流密度增大20倍,即为10 A?g-1时,H-RGO样品的电容剩余率约为47%,而T-RGO样品的电容剩余率仅为12%。以尿素为掺杂剂,采用微波辅助水热法制备N掺杂石墨烯（NGs）材料。由XRD确定NGs样品的结构,发现经还原后样品均已形成石墨烯结构,但是样品表面还有部分未被还原的含氧官能团。由FESEM观察到NGs样品具有相似的表面形貌,均表现出透明、少层以及具有褶皱的三维立体结构。根据XPS分析,N原子是以吡咯N和石墨N的形式结合在RGO表面。采用四探针法、CV、GC和EIS表征NGs样品的电导率和电化学性能,结果表明,NGs样品的电导率和比电容随掺杂剂浓度的提高,先增大后减小。当样品中N含量为11.07 wt%时,具有最高的电导率和比电容,分别为826.4 S?m-1和293.3 F?g-1(电流密度为0.1 A?g-1),并且该样品具有最大的比表面积(303.2 m2?g-1)。改变反应时间和反应温度表明,反应时间长、温度低,都会使得石墨烯的片层之间堆叠加剧,比表面积减小,导致比电容降低。掺杂后NGs样品的倍率性能和循环稳定性显著提高,并对性能提高的机理进行探讨。以硫脲为掺杂剂,采用水热法制备N、S共掺杂石墨烯（NSGs）材料。由XRD确定NSGs样品的结构,结果表明,经还原后的样品都形成了石墨烯结构,但在样品表面还有部分未被完全还原的含氧官能团。经FESEM观察,NSGs样品具有相似的形貌,都呈现出一定透明度的、少层的结构以及本征性褶皱。XPS和四探针分析表明,N、S原子分别以吡啶N和氧化N以及噻吩S和硫砜的结构被结合在RGO的表面,并且N、S官能团的引入,显著改善了RGO的电导率。Raman光谱和比表面测试结果则表明,N、S官能团的引入,使得NSGs样品的石墨化度降低,结构中的缺陷和无序性增加,与未掺杂的RGO样品相比,NSGs样品的表面积也明显降低。采用CV、GC和EIS表征NSGs样品的电化学性能,结果表明,小电流密度下,RGO样品的比电容较大,而当电流密度大于1 A?g-1时,NSGs样品的比电容逐渐优于未掺杂RGO样品。随着掺杂剂浓度的增加,NSGs样品的比电容值降低。改变反应时间和反应温度表明,在低的反应温度下,适当延长反应时间,有利于提高NSGs样品的比电容。另外,掺杂后NSGs样品的倍率性能和循环稳定性提高,并对N、S共掺影响RGO材料电化学性能的机理进行分析。