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超级电容器、锂离子电池等储能器件的电极材料移植是广大研究者关注的热点。自从2004年石墨烯发现以来,它就成为了多个领域的研究热点。石墨烯具有独特二维sp2杂化的单层碳结构,具有高的机械强度、良好的化学稳定性、高的电导率和大的理论比表面积等优点,在超级电容器和锂离子电池电极材料的应用中展现出比传统的多孔碳材料更好的潜力。近年来,关于石墨烯和过渡金属氧化物复合作为超级电容器和锂离子电池电极材料的研究越来越多,石墨烯的加入可以明显改善过渡金属氧化物的电化学性能和循环寿命。本文主要研究内容如下：(1)采用改进的Hummers法合成氧化石墨(GO),再分别用乙二醇和葡萄糖作为还原剂,水热方法合成还原氧化石墨烯(RGO)-Cu2O复合物。采用X射线衍射(XRD).透射电镜(TEM)等手段对样品的组成和形貌进行了表征。作为超级电容器电极材料的测试结果表明：在0.2A g-1电流密度下,乙二醇还原的RGO-Cu2O、葡萄糖还原的RGO-Cu2O和Cu20的放电比电容分别为53.18,43.58和25.62Fg-1。经过200次循环后,乙二醇还原的RGO-Cu2O、葡萄糖还原的RGO-Cu2O和Cu2O的电容保留率分别为99%、94%和74%。通过对乙二醇还原的RGO-Cu2O和Cu20作为锂离子电池负极材料进行对比的测试结果表明：RGO-Cu2O电极的首次放电和充电比容量分别为731.9和419.3mAh g-1,而Cu20电极的首次放电和充电比容量分别为430.4和351.1mAh g-1。可见,随着RGO的引入,Cu2O电极的比容量和稳定性得到明显的提高。(2)通过水热法合成RGO-InVO4纳米复合材料。采用XRD、TEM等手段对样品的组成和形貌进行了表征。考察了RGO-InVO4和InVO4作为锂离子电池负极材料在不同电流密度下的充放电和循环稳定性能。结果表明：RGO-InVO4电极的首次放电和充电比容量分别为1047.5和599mAh g-1,而InVO4电极的首次放电和充电比容量分别为994.2和482mAh g-1。在不同电流密度下经过50次循环后,RGO-InVO4的放电和充电比容量分别为472.4和456.7mAh g-1,而InVO4的放电和充电比容量则为138.4和132.9mAh g-1。可见,RGO的引入能极大地改善InVO4的电化学性能,尤其是循环稳定性。(3)通过一步液相水热法合成了RGO-Cu2O-TiO2三元复合物。采用XRD、TEM、原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱等手段对样品的组成和形貌进行了表征。通过循环伏安(CV)和恒电流充放电考察了RGO-Cu2O-TiO2作为超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明：在0.2Ag-1的电流密度下,RGO-Cu2O-TiO2电极的比容量为80.0F g-1,而RGO-Cu2O和RGO-TiO2电极的比容量分别为41.4和32.7F g-1。而且经过1000次循环后,RGO-Cu2O-TiO2复合物的比容量从80F g-1上升到91.5F g-1,而RGO-Cu2O和RGO-TiO2电极材料的比容量则分别从41.4Fg-1下降到34.5Fg-1和从32.7Fg-1下降到25.2Fg-1,这改善了的循环稳定性正好是超级电容器所需要的。