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超级电容器，作为一种新型能源存储装置，由于具有高功率密度，快速充放电速率，超长使用寿命以及较宽操作温度范围，被广泛运用于电子通讯，航天航空，混合动力汽车等领域。电极材料作为超级电容器电能存储的主要贡献者，其选材及改性一直以来成为研究的热门话题。科研人员在不断探索开发清洁环保，价格低廉，性能优异，制备方法简便的电极材料。石墨烯是一种由单层碳原子密集堆积的，具有蜂窝状晶格结构的二维新型碳材料。由于独特的结构及优异的性能，石墨烯自发现以来在诸多领域备受关注。近年来，石墨烯逐渐取代其它碳材料成为许多功能纳米材料的载体。将电活性组分负载到石墨烯表面制备纳米复合物作为超级电容器电极有望进一步提高其电化学性能。本论文旨在制备一系列石墨烯为载体的二元和三元纳米复合物，研究石墨烯纳米复合物的合成机理及形貌结构，并探索复合物中石墨烯表面活性组分的负载量对超级电容器性能的影响。主要研究内容如下： 1.通过温和的一锅溶剂热法成功制备了镍钴层状双氢氧物（NiCo-LDH）与石墨烯（RGO）的纳米复合物（NiCo-LDH/RGO）。采用XRD、TEM、FESEM等手段对产物形貌结构进行表征，发现NiCo-LDH纳米片均匀的附着在RGO的表面。将NiCo-LDH/RGO纳米复合物作为超级电容器电极进行电化学性能测试。研究结果表明，当电流密度为2.0Ag-1时，比电容最大为1911.1Fg-1。电流密度增加到20 Ag-1时，比电容仍然高达1469.8Fg-1，这表明复合材料具有良好的倍率性能。此外，在大电流密度20Ag-1下重复充放电测试1000次，比电容仍保留有初始值的74％。NiCo-LDH/RGO纳米复合物优异的电容性能主要归因于增强的电子和电解质离子传输速率以及增大的比表面积。因此，将具有高赝电容性能的双氢氧化物和高导电性能的石墨烯结合制备的NiCo-LDH/RGO纳米复合物电极材料在能源存储和转换装置中极具应用潜力。 2.通过简单的一步回流法获得了均匀复合的NiCo2S4/RGO纳米复合物。利用XRD、TEM、FESEM等测试手段对合成产物进行表征，发现尺寸仅几个纳米的NiCo2S4粒子均匀地分散在RGO的表面。将NiCo2S4/RGO纳米复合物作为电极材料进行电化学性能的测试。研究发现该复合材料具有优异的电容性能。在电流密度1.0Ag-1时，比电容最大为1526Fg-1，在高电流密度20Ag-1下，比电容仍然具有1109Fg-1，表现出较好的倍率性能。此外，在恒电流密度10Ag-1下重复充放电2000次，比电容可以保留初始电容值的83%，表明该复合材料具有优异的循环稳定性。该物质增强的电容性能主要归因于NiCo2S4纳米粒子与RGO之间的协同效应。RGO不仅可以提供导电通路，而且还是一种有效的支撑基底。这种简便的制备方法以及优异的电容性能使得NiCo2S4/RGO纳米复合物有望成为超级电容器的候选电极材料。 3.通过两步法制备了一种空心六边形镍钴硫化物（HHNCS）与还原氧化石墨烯(RGO)的纳米复合物-HHNCS/RGO。通过XRD、TEM、SEM，Raman光谱等对纳米复合物进行表征，发现镍钴硫化物为空心六边形结构，并且均匀地附着在RGO的表面。该纳米复合物作为超级电容器电极具有优异的电化学性能。在电流密度为1Ag-1时比电容为927Fg-1，当电流密度增大到20Ag-1时，比电容仍高达724Fg-1，表明其较好的倍率性能。此外，在电流密度5Ag-1下循环2000次后比电容保留有初始值的93%，显示出优异的循环稳定性。HHNCS/RGO优异的电容性能主要是由于RGO的存在不仅增强了材料的导电性，而且作为理想的载体分散HHNCS纳米片。HHNCS/RGO纳米复合物优异的电化学性能使其在超级电容器电极材料领域具有应用前景。 4.通过两步法合成了一种三元纳米复合物RGO/Ag/NiCo2S4。对合成产物进行XRD、TEM、Raman表征，发现Ag和NiCo2S4为数纳米尺寸的粒子，且均匀地附着在RGO的表面。将三元纳米复合物作为超级电容器电极材料进行电化学性能的研究。结果发现，Ag含量对其电容性能具有显著的影响。三元纳米复合物RGO/Ag/NiCo2S4呈现出优异的电化学性能，当电流密度为2.0Ag-1时，三元纳米复合物比电容最高为2438Fg-1，电流密度增至20Ag-1时，比电容仍然保留有1410Fg-1，表现出较高的倍率性能。且在电流密度10Ag-1下重复充放电2000次，比电容保留有初始电容值的85.4%，表明其较好的循环稳定性。这种增强的电容性能归因于RGO，Ag和NiCo2S4三者之间的协同效应。其中RGO作为一种理想的基底，Ag可以提供导电通路。RGO/Ag/NiCo2S4三元纳米复合物卓越的电容性能使其在超级电容器电极材料领域具有潜在的应用。