石墨烯具有二维晶体结构，是一种新型的碳材料，其独特的二维结构使其在电学、力学、热学等领域均有着广泛的应用前景，尤其是在锂离子电池方面有着巨大的潜力。相较于传统的石墨负极材料，石墨烯拥有超高的比表面积、优异的导电性能、较高的比容量，从而成为新型负极材料的研究热点。本文研究了石墨烯及其复合电极材料的制备和影响因素。通过添加不同含量的氧化剂，制备了氧化程度不同的氧化石墨;以该氧化石墨作为前驱体，通过微波爆炸法和化学还原法制备出了石墨烯;将石墨烯与Fe3O4和Mn3O4进行复合，获得了复合电极材料。研究了复合材料的微观形貌及电化学性能，以及前驱体氧化程度对锂电池性能的影响。　　通过SEM、TEM、XRD、AFM等表征手段对石墨、氧化石墨、石墨烯的微观形态进行了研究。在石墨的氧化过程中，随着高锰酸钾用量的增加，氧化石墨的氧化程度提高，片层间距增大。在还原为石墨烯的过程中，随着氧化石墨氧化程度的提高，还原所得的石墨烯的二维尺寸变小，比表面积增大，电容量增加。　　将质量不同的石墨烯分别与Fe3O4和Mn3O4复合，制备石墨烯/Fe3O4和石墨烯/Mn3O4复合材料。通过SEM、TEM、XRD等表征手段对复合物的表面形貌进行了表征，结果表明两种复合物均形成“Anchored”型结构，这种结构是其制成电池后循环性能得以提高的基础。其中Fe3O4纳米颗粒的尺寸在10 nm左右，Mn3O4纳米颗粒的尺寸在5 nm左右。由于两种过渡金属氧化物与石墨烯的结合力的差异，Mn3O4在石墨烯上的负载密度上要低于Fe3O4。随着氧化石墨氧化程度的降低，还原所得的石墨烯表面和边缘的悬键和缺陷减少，从而导致石墨烯上可负载金属氧化物纳米颗粒的活性点减少，两种复合物中负载的纳米颗粒数量也随之减少。　　将制备的石墨烯/Fe3O4、石墨烯/Mn3O4复合物组装成锂离子电池，在400 mA/g的电流密度下充放电测试发现，两种复合材料首次放电的比容量分别达到了1716.23 mAh/g和1586.43 mAh/g，100次循环后，放电比容量依旧分别保持在620 mAh/g和614 mAh/g，库伦效率均高达99.5％以上。随着氧化石墨氧化程度的降低，两种复合物锂电池的比容量均有所下降，但仍大于传统石墨的理论比容量。