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超级电容器也称为电化学电容器，它是一种介于常规电容器与化学电池二者之间的新型储能元件，由于兼具了传统电容器超大的输出功率和化学电池较强的储电能力而引起了研究者的广泛兴趣。如何进一步提高材料的比电容和器件的整体性能仍是研究的重点。本文工作的主要内容如下：为了提高活性物质的利用率，需设计一种理想的三维网状结构的集流体以便离子和电子的高效传输。本文采用一种简易方法以Ni(OH)2纳米片为前驱体制备出新颖的三维多孔纳米结构的镍骨架作集流体。与平板导电集流体相比，这种三维多孔骨架不仅增大了MnO2活性物质的负载量而且有利于电子和电解质离子的高效传递。因此，三维MnO2/Ni电极展现出更高的比电容和更好的循环稳定性。在2A g-1的放电电流密度下，其比电容接近MnO2的理论值，高达1169.6F g-1，远远高于平板导电基底的611.6F g-1。经过1000次充放电循环后，三维MnO2/Ni电极电极的比电容仅有5%的降低，而平板导电基底的MnO2电极则有20%的损失。以上结果充分说明了这种三维多孔镍骨架的结构是一种可用于高性能超级电容器的集流体。为了提高超级电容器的整体性能，我们将印刷技术和气泡方法相结合制备出了大面积的具有高的导电性（340S m-1），低的质量密度（1mg cm-2）和优异的机械柔韧性的自支撑石墨烯纸。自支撑石墨烯纸不仅自身可贡献双电层电容，还可用于负载储能材料。对此，我们运用电沉积法在石墨烯纸集流体上负载聚苯胺纳米线，然后在聚苯胺表面包覆一层超薄的石墨烯薄膜，从而制备出“三明治”结构的石墨烯/聚苯胺/石墨烯纳米复合纸。这种独特的设计不仅解决了石墨烯纸双电层电容造成的能量密度低的问题，而且增强了多孔聚苯胺的循环稳定性。所制备的全固态对称超级电容器展现出高的体积能量密度（5.4mWh cm-3），高的功率密度，优异的循环稳定性和出众的机械强度，为柔性储能器件和可穿戴电子提供了广阔的应用。