过去几十年来,化石燃料是全球主要能源来源之一,化石燃料是有限的不可再生的,并且在开采过程中容易造成环境污染等一系列的问题。社会各界在努力解决这些问题的同时,对包括太阳能电池,燃料电池和可充电电池等一系列清洁可持续能源的研究被广泛报道。锂离子电池和钠离子电池作为第二代能源存储装置的典型代表,广泛的应用于电子设备中。在这些研究中,电极材料是提高锂离子电池和钠离子电池性能的决定性要素之一。考虑到市场的需求,要将其进行大规模制备,关键问题还是成本。因此,寻找一个成本低廉,导电性能优异,比表面积大和机械性能稳定的电极材料显得尤为重要。近些年来,石墨烯、碳纳米管等一系列的碳材料因高容量、低价格,同时在电池中充放电平台低,广泛的应用于各种电源存储装置中。其中,石墨烯及其衍生物,作为最亮眼的新星,被广泛关注。本文以石墨烯和氮掺杂石墨烯为研究对象,用以提高锂离子电池和钠离子电池的比容量和循环性能,具体研究内容如下:（1）以聚吡咯作为氮源制备氮掺杂石墨烯,并以其为基底,表面生长金属氧化物。氮掺杂石墨烯薄层不仅可以被当做导电路径来提高金属氧化物的导电性,也可用作在锂离子的脱锂/锂化过程中缓冲层改善与金属氧化物纳米结构。二氧化锰/氮掺杂石墨烯复合材料具有优异的电化学性能,在充放电过程中,能够在2.5 A g^-1的电流密度下稳定循环3000圈,这为开发长循环高寿命电极材料铺平了道路。（2）利用豆渣作为碳源和氮源,来制备高性能氮掺杂碳材料。得到的氮掺杂碳材料具有大约9.89 at%的氮含量。同时,我们将合成的氮掺杂碳材料作为负极材料组装钠离子电池,进行电化学测试。在测试过程中发现,电池具有292.2 mAgh g^-1的高充放电容量,同时具有超过2000圈的超长循环稳定性。在循环过程中,库伦效率依旧能保持100%。