石墨烯是由单层碳原子组成的二维蜂窝状结构，具有高比表面、高电导率和高稳定性等特点，在分散和利用纳米活性材料中起着重要的作用，是二维纳米材料的典型代表。石墨烯在开发新型功能性复合材料用于高比能、高比功率的新型化学电源体系（例如锂硫电池）中发挥重要的作用。本文围绕氧化石墨烯和石墨烯的制备，以及石墨烯在锂硫电池中的应用展开研究，主要内容如下:　　1.氧化石墨烯制备。对传统Modified Hummers处理膨胀石墨的工艺进行改进，提高单层氧化石墨烯的剥离效率和产量，并简化工艺步骤，缩短工艺流程。该工艺初步实现量化生产氧化石墨烯，所制备的氧化石墨烯为单层材料，厚度为0.6～0.8nm左右，尺寸在几微米到十几微米不等，且所含杂质较少。　　2.还原石墨烯的制备方法研究。使用碱性条件下水热还原法将GO还原为RGO，并考察了表面活性剂SDBS和P123的加入对产物形貌的影响。另一方面，使用电化学还原的方法制备还原石墨烯，使其电导率得到极大改善。针对单层石墨烯的团聚问题，开发出热还原工艺阻止其团聚的处理技术，具有工序简单，成本低，耗时短等优点，较适用于大规模合成石墨烯。而获得的石墨烯尺寸大，还原程度高（表面含氧量少），质量高（表面缺陷少，有序程度高），是一种三维的导电骨架结构。　　3.石墨烯-硫复合材料合成及其电化学性能研究。通过溶剂交换法将活性物质硫沉积于水热还原制备的石墨烯表面，并考察了表面活性剂（SDBS和P123）对复合材料形貌的影响，并表征其电化学性能。同时使用新型热还原工艺制备的石墨烯粉末(MG)材料作为导电骨架，通过热复合工艺得到MG-S复合材料。由于热还原的石墨烯具有还原程度高，石墨烯有序度高，单层分散性好的优点，从而使得MG-S复合材料具有极佳的倍率性能和循环稳定性。