环境污染和对化石燃料的依赖是全人类共同面临的课题，开发新型储能设备是解决这一问题的有效途径。电极材料是储能装置的关键，已经成为当前的研究热点之一。Co3O4具有较高的比容量，但导电性差，利用比表面积大、导电性好的石墨烯与Co3O4进行复合，可改善其性能。本文主要研究了Co3O4与石墨烯复合材料的的制备及其电化学性能，主要研究结果如下:
　　(1)采用均相共沉淀法制备了Co3O4和石墨烯的复合材料(Co3O4/rGO)。在水溶液或氧化石墨(GO)分散的水溶液中，以CoCl2为钴源，尿素为矿化剂，利用均相共沉淀法分别制备了石墨烯含量分别为7.7％、13.5％、25.2％的复合材料（分别标记为Co3O4/rGO-1，2，3）。采用XRD、FT-IR和FE-SEM对合成的材料进行表征。结果表明:Co3O4呈针状结构，在复合材料中，Co3O4分散在石墨烯片的表面上，随着rGO的掺杂量增加，复合材料的微观结构略有差异。
　　(2)研究了Co3O4/rGO复合材料作为锂离子电池负极材料的电化学性能。结果表明:在0.1 Ag-1电流密度下，0.005～3.0 V电压范围内，Co3O4/rGO-1，2，3复合材料的首次放电/充电比容量分别为1359.0/824.9，1459.2/995.2和1786.6/1111.7 mAh g-1，均高于无石墨烯复合的Co3O4的首次放电/充电比容量(1205.0/687.7mAhg-1)。对比容量相对较高的Co3O4/rGO-2复合材料来说，其首次不可逆比容量损失为464.0mAhg-1，库伦效率为68.2％;循环性能测试表明，除第一圈的库伦效率(68.2％)略低，其余库伦效率均保持在94％以上，表现出良好的循环性;倍率性能测试表明，当电流密度由0.1Ag-1增加到2.0Ag-1时，其放电比容量(1416.2 mAh g-1)在不断的衰减，但是在大电流放电后，恢复到小电流时，此时材料的放电比容量(1261.5 mAh g-1)又接近初始值，容量保持稳定，显示了良好的倍率性能。
　　(3)研究了Co3O4/rGO复合材料有作超级电容器电极材料的电化学性能。通过循环伏安法测试，结果表明:在2 mV s-1扫速下，Co3O4/rGO-1，2，3复合材料的比电容量分别为241.5、644.8和340.6Fg-1，均高于纯Co3O4的比电容190.3 Fg-1。