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层状双氢氧化物（LDHs）具有独特的片层-孔道结构，可以同时利用双电层电容和法拉弟准电容两种储能机制，而且原料丰富，成本较低，作为超级电容器电极材料显示了一定的优越性；然而LDHs本身是半导体，其较低的导电性和充放电循环过程中结构的溶胀或坍塌导致的容量衰减限制了它在实际应用中的进一步发展。良好电子导电性、大比表面积和高机械强度的石墨烯（GNS）与LDHs的复合有望实现二者的优势互补，使电极材料具有较好的电化学性能。本论文以LDHs作为研究对象，研究内容主要集中在石墨烯基层状双氢氧化物复合材料的不同方法制备、表征及其在超级电容器中的应用，旨在获得较高能量密度、功率密度和良好循环性能的超级电容器电极材料。论文的主要内容介绍如下：（1）采用回流法制备了一系列石墨烯/钴铝双氢氧化物复合材料。电化学测试表明当复合材料中GNS含量为9.3%时性能最好，电极在1A/g和10A/g电流密度下的比容量分别可达711.5F/g和516.8F/g，容量保持率为72.6%，在10A/g高电流密度下循环2000次后容量保持在519.8F/g。（2）在直接水热法的基础上采用气液界面法来制备石墨烯/钴铝双氢氧化物复合材料，并与纯双氢氧化物和直接水热法制备的复合材料进行比较，探讨了其结构与电化学性能的关系。研究发现，通过气液界面法合成的电极材料在1A/g和10A/g电流密度下的比容量分别可达479.2F/g和339.2F/g，容量保持率达70.8%，材料的循环寿命也有一定程度的改善。（3）采用液相沉积法制备石墨烯/镍铝双氢氧化物复合材料，探讨了氧化石墨（GO）加入量、温度、时间等合成条件对最终复合材料结构和性能的影响。研究发现，当GO加入量为30mg、温度为50℃、反应时间为48h时，复合材料的电化学性能最好，在1A/g和6A/g电流密度下的比容量分别为1255.8F/g和755.6F/g，在6A/g电流密度下经1500次循环后比容量较初始容量仍增加6%，保持在637.9F/g。