我们采用所制备的EM-CCG 薄膜作为对称电极，以EMIMBF4/AN 为电解液，由于在电极和电解液中均存在EMIMBF4 体，有效地解决了电极/电解液界面传输阻力，形成高的电导率和连续的离子传递网络，同时解决了石墨烯电极材料与电解液的浸润性问题。所组成的超级电容器开 路电压达到3.5 V，其最大能量密度达到60 W˙h/L，经过300 h恒电压循环比电容保持率超过95%，循环性能优异。该研究为石墨烯基电极材料及电容系统制备过程放大奠定了良好的基础，相关结果在美国Science杂 志上发表。各种堆积密CCG/EMIMBF4 薄膜电极在不同电流密度下对应的体积比电容保持率变化曲线及充放电特征曲线。
除了避免石墨烯材料的堆叠外，要制备高性能石墨烯基超级电容器，如何实现孔隙率高、致密性好、有效比表面积大和离子迁移电阻低是另一关键问题。Wang 等制备了兼具多孔分层结构、高导电性的内在网络和杂环原子掺杂的石墨烯电极，在80 A/g 的电流密度下，其能量密度达322 W˙h/kg，功率密度达116 kW/kg，充放电循环3000 次后几乎没有递减。Luan 等通过石墨烯与乙二胺联氨还原形成了电导率高、比表面积大和3D 结构稳定的氧化石墨烯气凝胶，该气凝胶电导率达到1351 S/m，比表面积为745 m2/g，断裂强度达到10.3 MPa，比电容达到232 F/g。
2 石墨烯基法拉第准电容器
石墨烯虽然可以单独作为超级电容器电极材料，但其理论比容量仅有329 F/g，限制了该材料的大规模应用。如何既利用石墨烯优异的性能又突破石墨烯的理论比容量是石墨烯基电极材料的应用难题。通过对石墨烯进行官能团修饰改性 以及制备石墨烯基复合电极材料，构建法拉第准电容器已经成为该领域研究热点之一。
2.1 官能团修饰石墨烯基电极
Khanra 等在含有9-蒽羧酸的溶液中通过电化学脱离的方法一步制备了蒽羧酸修饰的石墨烯，由于蒽羧酸官能团的赝电容特性，蒽羧酸修饰石墨烯作为超级电容器电极材料 时，在1mol/L 的H2SO4溶液中其最大比容量达到577 F/g，经过1000 次充放电后，比容量保持率为83.4%。Ghosh 等制备了1-芘羧酸修饰的石墨烯，在6 mol/L 的KOH 水溶液中，其比电容达到200 F/g，远大于没有修饰的石墨烯比电容(30 F/g)。通过苯并唑和苯并咪唑接枝的石墨烯，在石墨烯的官能团反应中引入了环状反应，有效地缓解了石墨烯片的堆叠反应，所制得的修饰石墨烯呈现皱状和卷 曲状形貌，当作为超级电容器电极时，以1 mol/L 的H2SO4 水溶液为电解质，在0.1 A/g 的电流密度下，苯并唑修饰石墨烯比电容达到730 F/g，苯并咪唑修饰石墨烯比电容达到781 F/g。
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