清洁可再生能源的开发和利用,增加了人们对于储能装置的需求。作为高性能的储能装置——锂离子电池的研究因此而备受关注。过渡金属氧化物材料作为下一代高性能锂离子电池的阳极材料引起了储能装置研究领域科学家的极大兴趣。但是,过渡金属氧化物的导电性差、在充放电过程中易于粉末化等缺点严重影响了其性能的提升。本论文采用导电性和力学性能优异、比表面积大的石墨烯材料作为导电材料和支撑骨架,与两种典型的过渡金属氧化物形成复合材料,并作为锂离子电池的阳极材料,希望获得优异的电化学特性。所做的主要工作如下:(1)用Hummers法制备了氧化石墨烯的水溶液,并对其结构和形貌用X射线衍射、拉曼散射和透射电子显微镜等手段进行了表征。(2)用水热法制备了第一类过渡金属氧化物Fe2O3纳米棒/石墨烯和Fe2O3纳米颗粒/石墨烯的复合材料,对这两种复合材料的结构、形貌进行了表征,对其作为锂离子电池阳极材料的充放电特性和循环稳定性进行了测试。Fe2O3纳米棒/石墨烯复合材料退火前电极的首次充放电容量分别为1014和1136 mAh g-1,退火后电极的首次充放电容量分别为907和1278 mAh g-1。Fe2O3纳米颗粒/石墨烯复合材料首次充放电容量分别为692和886 mAh g-1。(3)用水热法制备了第二类过渡金属氧化物MnO纳米颗粒/石墨烯的复合材料,并对其结构、形貌以及作为锂离子电池阳极材料的充放电特性和循环稳定性进行了测试和分析。复合材料未退火前样品的首次充放电容量分别为661和642 mAhg-1,退火后样品的首次充放电容量分别为912和901 mAhg-1;充放电循环80次后,退火前后容量分别为549 mAh g-1和712 mAh g-1。