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本发明公开了改性石墨电极材料的制备方法及其应用，该工艺通过将石墨氧化后得到石墨氧化物，再与氨水混合加热处理，随后在氮气保护下高温处理得到活化产物，再进行改性，接着置于反应釜中加入去离子水与无水乙醇的混合溶剂、聚乙烯吡咯烷酮和正硅酸丙酯，经高温处理后得到中间复合物，接着将中间复合物固化处理、球磨处理、碳化处理，最后再加入十二烷基苯磺酸钠、磁铁粉、氢氧化镍、导电剂、粘结剂，经搅拌、涂覆、烘干、辊压等步骤制成电极片。制备而成的改性石墨电极材料，其比表面积大，质量比电容高，功率密度大，具有较好的应用前景。同时还公开了由该制备工艺制得的改性石墨电极材料在制备超级电容器中的应用。