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自从通过机械剥离法第一次制得石墨烯来,就受到学术界广泛研究。基于其具有的优良电子特性、力学特性、光学特性、稳定的化学特性、温度特性以及独特的二维纳米属性等特点,使其在电子器件、透明电极、光电器件、超级电容器及多功能复合材料等方面都具有良好的前景。石墨烯气凝胶由石墨烯作为基材制备的3D多孔疏松超轻物,不仅具有石墨烯本身的电子特性、力学特性、化学稳定等优点,还具有高比表面积等特性,为当前石墨烯领域探究较为广泛的一种。可用在储氢、环境治理、超级电容器等方面。本文使用比较成熟的Hummers方法制得氧化石墨烯,之后恒温水浴化学还原自组装制得元素掺入及复合石墨烯基水凝胶,之后冷干获得其气凝胶。本文的研究重点是提高石墨烯气凝胶的电化学特性,更好地应用在超级电容器方向。主要研究内容如下:（1）开展了制备石墨烯水凝胶的成型工艺研究,优化出了最佳制备条件。后将6种氨基酸以及硫脲、硫代乙酰胺分别添加到等量的氧化石墨烯中,化学还原自组装形成氮元素、氮硫元素掺杂石墨烯水凝胶,冷干获得其气凝胶。对其进行SEM、XRD、FT-IR以及XPS等的微观测试分析,发现氨基酸种类不同,气凝胶中的氮掺杂量不同,且以石墨型、吡咯型、吡啶型存在的类型和比例不同。并进行电化学测试,发现氮的掺杂使其电化学性能显著提升,并且用脯氨酸制备的气凝胶电化学特性最佳,比电容高达280.7F·g-1,并且具有较好的倍率性及电化学稳定性。（2）以硫脲、硫代乙酰胺为元素掺杂源制得了氮、硫共掺石墨烯气凝胶,XPS结果验证了 N、S掺杂进入石墨烯单元中,可电化学测试结果说明,该气凝胶的电化学特性较差,比容量小于未掺杂前,具体原因需进一步分析。（3）用多元醇法制得了高长径比的银纳米线,将之分散到氧化石墨烯中成功制得了银纳米线/石墨烯复合气凝胶。并对其进行SEM、XRD、FT-IR、压缩性、电导性和电化学特性测试。SEM显现出银纳米线掺入了石墨烯气凝胶3D构造内,使得银纳米线/石墨烯复合气凝胶具有优异的可压缩性和复原性,并且其导电性能得以较大程度的提高。并且,该复合气凝胶经过压缩时电阻发生明显变化,电阻和压缩量之间呈现出线性的反比关系。此外,该复合气凝胶拥有优秀的电化学特性,掺杂后其比电容有较大程度的提高,达228.7F·g-1,且比电容保持率较高。