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自2004年安德烈K海姆（Andre K.Geim）等发现了单层石墨烯以来，它在力学、热学、电学、光学等方面的优异性能，使之成为近年来新能源领域的研究热点。石墨烯以其良好的导电性和较高的电子迁移率，低的热膨胀系数以及大的比表面积等而被认为是理想的电极材料。但是，单一的石墨烯材料用作电极材料，受到诸多因素的限制，如石墨烯比表面过大(理论值2630m2g-1)，片层之间容易团聚，大大提高了不可逆容量损失（较低的首次库仑效率（<73%））并降低了其作为电极材料电导率，从而给电极制片工艺带来不良影响。特别是单一的石墨烯电极材料在大倍率充放电时，容量衰减太快。碳包覆石墨烯复合物利用复合材料的协同效应克服单一材料的缺陷并发挥二者的优势。目前，碳前驱物例如聚吡咯、聚苯胺等含氮聚合物已经广泛被用于制备功能化氮的碳材料，功能化氮碳材料也成为复合碳源的研究热点之一。本论文通过大量的文献资料调研，紧跟该领域的国际研究前沿，系统考察和对比了不同合成条件对碳包覆石墨烯复合材料和石墨烯的影响，并且利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等技术对材料进行结构表征，用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等电化学技术对材料进行测试，主要开展了以下几个方面的研究并得到如下结论：1.采用改进的Hummers法制备了氧化石墨，考察了不同的还原方法对制备石墨烯的影响，得出在300°C条件下Ar-H2（8%）混合气热还原的石墨烯还原程度高，Ar-H2（8%）热还原的石墨烯的比表面为308m2g-1。CMC+SBR水系粘结剂体系首次充电效率提升至60.5%，这对于负极材料制片工艺更有利。石墨烯负极材料在电流密度为50mA g-1时，可逆容量保持在600–700mA h g-1；在1.6A g-1时，可逆容量降至100mA h g-1以下，说明石墨烯作为电池负极材料在大倍率下衰减的特别快。2.碳包覆石墨烯是以聚苯胺-氧化石墨烯复合材料为前驱体，置于管式加热炉在流动的Ar-H2（8%）混合还原气氛下加热进行高温热还原和碳化反应，反应温度在700°C以上时碳包覆石墨烯碳化完全。其中反应温度为800°C时制得的碳包覆石墨烯（PANI-GO-800）复合材料在电流密度为25mAg-1时，可逆容量维持在461mAh g-1，在50mAg-1时维持在407mAh g-1，在1.6Ag-1维持在178mAh g-1。结果说明纳米碳包覆层有利于提高负极材料的循环和倍率性能。3.考察了不同的碳包覆量对碳包覆石墨烯复合材料的影响，当氧化石墨和苯胺单体的质量比分别为1:1，1:1.5，和1:2时，通过TGA测试结果计算出碳包覆石墨烯中碳包覆量分别为16.88%，28.36%，和51.76%；随着碳包覆量的增加，碳包覆石墨烯表面的缺陷和无序程度增加。碳包覆石墨烯的可逆容量在电流密度100mA g-1到1.6A g-1时高于石墨烯，电流密度为1.6A g-1时可达188mA h g-1，而此时石墨烯的可逆容量仅为85mAh g-1。在电流密度为1.6Ag-1时55°C下500次循环后，石墨烯的可逆容量维持在126.1mA h g1，碳包覆石墨烯的可逆容量维持在224.5mA h g1。与石墨烯相比，碳包覆石墨烯在大倍率条件下显示出优异的倍率性能，说明碳包覆层有助于增强石墨烯纳米片层之间的纵向电子传导能力。