以氧化钌（RuO₂）作为电极材料的赝电容超级电容器有着优异的能量密度,但其发展一直受到RuO₂纳米颗粒易发生团聚的影响。石墨烯拥有独特的碳原子蜂窝状排列结构,理论比表面积非常大,其本身不仅是非常优秀的电极材料,而且适合作为载体,可以改善RuO₂团聚现象。但由于石墨烯也存在堆叠问题,间隔物在氧化钌/石墨烯复合系统中显得尤为重要,碳纳米管拥有优异的比表面积和导电性,其作为石墨烯片层的间隔物被大家广泛认可,选取氧化钌/碳管/石墨烯复合材料作为超级电容器的电极材料是目前比较理想的三元系统。另外解决RuO₂的团聚问题,可以通过减少RuO₂颗粒的生长时间来实现,微波水热法能够极大地缩短实验过程,将反应时间控制在几分钟内,容易生成较细均一的RuO₂颗粒。（一）通过改进的Hummers方法制备氧化石墨烯（GO）,在GO还原过程中引入单壁碳管（SWCNT）作为间隔物形成S/G复合材料。将水合RuO₂纳米颗粒锚定到S/G复合材料的表面上制成三元纳米复合物RuO₂@SWCNT/Graphene（RuO₂@S/G）。RuO₂@S/G电极在1 A/g的电流密度下,表现出988 F/g的高比电容和较佳的倍率性能,而RuO₂@G电极比电容仅为640 F/g。探究发现相比于石墨烯,S/G能够改善RuO₂的分散性,更适合作为水合RuO₂的碳骨架。（二）通过水热过程将RuCl₃氧化为RuO₂、GO还原为石墨烯和碳管引入一步完成,合成RuO₂/SWCNT/graphene（H-RSG）三元纳米结构。在水热过程中,选择RuO₂和SWCNT作为间隔物以获得较少堆叠的石墨烯,RuO₂纳米颗粒均匀地锚定在石墨烯和SWCNT的表面上。当电流密度为1 A/g时,H-RSG电极材料表现出高达971 F/g的比电容,当电流密度从1 A/g增加到10 A/g时电容保持率为88%,这表明一步水热法和前一章研究的溶胶凝胶法制备的复合物性性能相差不大的同时还实现了简便的实验操作,更重要的是,在反应过程中还原氧化石墨烯和钌前驱物的氧化一步实现,使两者组装更加密不可分,所以三元复合电极的稳定性更高。（三）氧化钌/石墨烯复合物（Microwave Ru O₂/Graphene,MWRG）通过微波水热方式得到。借助微波水热的均匀和快速,超细RuO₂纳米颗粒均匀锚定在二维石墨烯片材上。当MWRG被用作超级电容器电极材料时得到845 F/g的比电容,在10,000次循环后电容保持率为92%,非常有发展前景。