本研究报道了一种新型、简便的制备超级电容器及锂离子电池电极材料的方法。首先，选用带有正电荷的金属氧化物胶体颗粒与带有负电荷的氧化石墨烯片，通过胶体颗粒间的正负电荷吸引作用发生自组装过程，对复合产物进行后处理即可得到产物。表征结果显示，金属氧化物纳米颗粒均匀且稳定地分散在石墨烯表面，与石墨烯发生良好的协同效应，从而大大提高复合材料的性能，材料可用于超级电容器、锂离子电池等领域。该过程全程在水溶液中进行，成本低廉，节能环保，工艺简单，易于工业上量产。首先，本文设计并通过溶胶静电自组装技术，将带有正电荷的Mn3O4胶体颗粒和带有负电荷的氧化石墨烯(GO)片层通过静电作用结合在一起，成功制备了Mn3O4与GO的复合物，随后将中间产物置于N2环境中，500℃下加热5h。热处理过程中，GO转化为石墨烯(rGO)，从而制得Mn3O4/rGO(MGC)复合物。FESEM和TEM结果显示，粒径很小的Mn3O4纳米颗粒均匀地分散在石墨烯片层表面。在电化学性能测试中，MGC复合物质量比电容达134F/g，且具有良好的循环稳定性。实验结果显示，MGC可用作高性能超级电容器的电极材料。接下来，我们在上述实验的基础上，对复合物进行了碳包覆以改进其性能。首先，通过溶胶静电自组装方法，制得Mn3O4/GO复合物，然后加入不同比例的蔗糖，超声震荡5h后，离心，烘干，研磨。在惰性气体N2的氛围下，600℃条件下加热5h即得最终产物C/Mn3O4/rGO(CMGC)。我们对此复合物分别进行了超级电容器和锂离子电池的电化学性能测试。其作为超级电容器电极材料时，质量比电容可达233F/g；作为锂离子电池负极材料时，首圈充放电可达983.5mAhg-1，稳定后为366mAhg-1。实验结果显示，CMGC可用作高性能超级电容器的电极材料和锂离子电池的负极材料。