简单过渡金属氧化物如MnO₂、NiO、Co₃O₄、Fe₂O₃、SnO₂、TiO₂、ZnO等由于其较高的理论比电容而受到研究者的广泛关注,是极具潜力的超级电容器电极材料。其中,由于价态多变、资源丰富、价格低廉、安全无毒和环境友好等特点,Fe₂O₃作为超级电容器电极材料已引起研究者的广泛兴趣。但由于Fe₂O₃导电性能较差,因此用作电极材料时出现较差的倍率性能和循环稳定性,进而限制了其作为超级电容器电极材料的应用。最有效的解决方法是将其与导电性较好的碳材料进行复合,制备多元的具有良好导电性、特殊形貌、大比表面积的材料。因此,本文通过将石墨烯与Fe₂O₃复合制备出复合电极材料,使组分间发生协同作用,旨在寻求此类高比容量电极材料的改性方案;重点运用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗、拉曼、扫描电镜等技术,阐明电极反应过程和机理,探讨此类电极材料比容量高及衰减的原因。主要研究内容和结果如下:（1）利用NaBH4同时还原氧化石墨烯和铁盐,再经低温煅烧得到导电性良好的γ-Fe₂O₃/还原氧化石墨烯复合材料,研究了煅烧温度和保温时间对材料电容性能的影响。通过阻抗及电导率分析,重点讨论了材料导电性能提升的原因及对电容性能的影响。（2）通过一步溶剂热法制备出一系列类六边形α-Fe₂O₃/还原氧化石墨烯复合材料,研究了前驱体的投料比对复合材料电化学性能的影响。结果表明,Fe₂O₃含量为60 wt%时,复合材料具有较大的电容性能、倍率性能及循环稳定性。复合材料电化学性能的提高归结于两个方面:一方面石墨烯的复合提高了复合材料的导电性;另一方面,复合后材料独特的片层结构有利于电解液与活性物质更充分接触。（3）通过一步水热法制备出比表面积大、孔径分布宽的石墨烯包裹桑葚状α-Fe₂O₃复合材料,探讨了水热时间和温度对材料电容性能的影响。结果发现,在适当的水热温度和反应时间下,材料具有较宽的孔径分布和较大的石墨烯片层缺陷,这种多级孔结构有助于电解液离子的扩散从而增强其比容量,从而使得材料拥有较优的电容性能。