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过渡金属氧化物因为具有高容量、价格低廉、安全可靠等特性，近年来受到科研人员的重视，在锂离子电池和超级电容器方面均有不俗的表现。虽然过渡金属氧化物具有很大的竞争优势，但是依然存在一些缺陷，限制了它的进一步开发和应用。比如过渡金属氧化物结构稳定性差，在电化学反应过程中，结构会收到一定程度的破坏，而且其导电性差，从而导致循环稳定性差。针对以上的问题，本文提供了两种改善方案，首先对于过渡金属氧化物而言，材料的形貌是影响其电化学性能的重要影响，构建多孔甚至空心的纳米级材料有助于提高材料的比表面积以及材料的结构稳定性，可以一定程度上改善材料的循环稳定性，提升材料的比表面积；然后将过渡金属氧化物材料与碳材料复合，并且提出两种复合方式，其中一种是用石墨烯包裹已经成型的CuCo2O4，研究了石墨烯的包裹对于CuCo2O4作为锂离子电池负极材料性能的影响，另外一种是石墨烯负载NiCo2O4探究其超级电容器的性能。
(1)采用简单溶剂热法制备了具有CuO/CuCo2O4空心球，改变了溶剂配比、煅烧温度、升温速率等试验参数以调控CuO/CuCo2O4空心球的结构。通过一系列表征手段证实了材料的形貌对于CuO/CuCo2O4的性能具有规律性影响，在最优条件下制备的CuO/CuCo2O4空心球测试其超级电容器性能，其容量可达113.7Fg-1，而且循环10000圈以后，容量还能保持82%。
(2)在CuCo2O4空心球的基础上包裹上一层石墨烯，得到复合材料GWCuCo2O4，将其应用到锂离子电池负极材料，研究发现，石墨烯的包裹可以很大程度上提升CuCo2O4空心球的锂电性能，测得GWCuCo2O4在0.1Ag-1下的容量可以高达713mAhg-1，而且循环200圈，容量还能保持96%，另外GWCuCo2O4倍率性能也十分优异，在2Ag-1大电流条件下容量仍有300mAhg-1。
(3)采用水热法制备了NiCo2O4/rGO复合材料，研究发现NiCo2O4负载在石墨烯上，可以极大改善NiCo2O4的团聚，提高材料的比表面积以及导电性。最终得到的NiCo2O4/rGO复合材料比容量可达147Fg-1，而且循环10000圈以后，其容量还能保持100%。
(1)采用简单溶剂热法制备了具有CuO/CuCo2O4空心球，改变了溶剂配比、煅烧温度、升温速率等试验参数以调控CuO/CuCo2O4空心球的结构。通过一系列表征手段证实了材料的形貌对于CuO/CuCo2O4的性能具有规律性影响，在最优条件下制备的CuO/CuCo2O4空心球测试其超级电容器性能，其容量可达113.7Fg-1，而且循环10000圈以后，容量还能保持82%。
(2)在CuCo2O4空心球的基础上包裹上一层石墨烯，得到复合材料GWCuCo2O4，将其应用到锂离子电池负极材料，研究发现，石墨烯的包裹可以很大程度上提升CuCo2O4空心球的锂电性能，测得GWCuCo2O4在0.1Ag-1下的容量可以高达713mAhg-1，而且循环200圈，容量还能保持96%，另外GWCuCo2O4倍率性能也十分优异，在2Ag-1大电流条件下容量仍有300mAhg-1。
(3)采用水热法制备了NiCo2O4/rGO复合材料，研究发现NiCo2O4负载在石墨烯上，可以极大改善NiCo2O4的团聚，提高材料的比表面积以及导电性。最终得到的NiCo2O4/rGO复合材料比容量可达147Fg-1，而且循环10000圈以后，其容量还能保持100%。