近年来,为了缓解日趋严重的环境和能源问题,国家加大了对新能源材料领域的投入,越来越多高性能电极材料及高效电催化剂的应用成为了可能。其中,石墨烯因其独特的二维结构、优异的物化性能,被广泛应用于传感器、锂离子电池、超级电容器、燃料电池等诸多领域。本论文设计制备了系列功能化的钴镍氧（硫）化物/石墨烯复合材料,并研究了其作为锂离子电池负极材料的储锂性能和氧还原反应的电催化性能。两种材料的复合实现了二者的优势互补,有望得到性能优异的多功能材料。具体内容如下:1 NiCo₂O₄/石墨烯（NiCo₂O₄/rGO）复合材料的制备及其锂电性能研究通过水热、锻烧两步法制备得到NiCo₂O₄/rGO复合材料。实验结果表明NiCo₂O₄/rGO复合材料中NiCo₂O₄为表面多孔纳米带结构,且沿着（311）晶面择优生长。相较于纯NiCo₂O₄,NiCo₂O₄/rGO复合材料作为锂离子电池负极材料具有更高的比容量,表现出更加优异的循环性能和倍率性能,当石墨烯含量为40%时,100 mA g-1电流密度下,NiCo₂O₄/rGO（0.4）首次可逆容量为1393 mAh g-1 50圈循环后,可逆容量损失率为4.7%;此外,在1000 mA g-1高电流密度下,其可逆容量仍可保持在869 mAh g-1。NiCo₂O₄/rGO良好的储锂性能主要归因于NiCo₂O₄纳米带表面多孔结构、NiCo₂O₄纳米带（311）晶面择优生长以及NiCo₂O₄纳米带与石墨烯间的协同作用。2 NiCo₂S₄/石墨烯（NiCo₂S₄/rGO）复合材料的制备及其锂电性能研究通过两步水热硫化制备得到了 NiCo₂S₄/rGO复合材料。研究结果表明,相比较于NiCo₂O₄/rGO复合材料,NiCo₂S₄/rGO复合材料的循环性能和倍率性能得到进一步提升。NiCo₂S₄/rGO（0.4）复合材料在100 mA g-1电流密度下循环充放电,其首次可逆容量为1237 mAhg-1 100圈循环后,可逆容量为1197 mAhg-1,容量损失率仅为3.2%;此外,在高电流密度1000 mA g-1和2000 mA g-1 下,其可逆容量分别为729 mAh g-1 604 mAh g-1。NiCo₂S₄/rGO复合材料优秀的储锂性能主要归因于NiCo₂S₄更高的导电性及NiCo₂S₄纳米片与石墨烯间的协同作用。3 NiCo₂O₄（NiCo₂S₄）/rGO复合材料的氧还原电催化性能研究以制备的NiCo₂O₄/rGO（0.4）、NiCo₂S₄/rGO（0.4）复合材料为氧还原反应电催化剂,研究了其电催化活性和循环稳定性。研究结果表明,NiCo₂O₄/rGO（0.4）、NiCo₂S₄/rGO（0.4）复合材料具有良好的电催化活性,其氧还原反应起始电势分别为-0.13 V、-0.15 V（vs.Ag/AgCl）。石墨烯的支撑作用使得NiCo₂O₄/rGO（0.4）、NiCo₂S₄/rGO（0.4）复合材料拥有比商业Pt/C更优异的催化稳定性,3000圈循环后复合材料相应的初始电位衰减值分别为0.019 V、0.015V。此外,根据K-L方程可得出复合材料表面的氧还原反应是按照四电子途径进行的,具有能量转换效率高的优点。