近几年间，电化学储能器件，如：锂离子电池，超级电容器和燃料电池，在商业应用中已取得了很大的进展。但在大型电动设备如电动汽车应用中，设计制备既具有高能量又具有高功率密度的电极材料，仍然是目前研究的关键。具有单原子层二维结构的石墨烯除了具有优异的电导性和超高的比表面积，还具有很好的柔软性、化学惰性以及自组装特性。这些独特的性能在储能器件中具有优异的应用潜景。然而，石墨烯易于团聚和堆积，会导致失去二维材料的特性，阻碍其实际应用。为此，杨树斌等利用石墨烯的不同特性，设计制备出各种含单层石墨烯的纳米复合材料，包括，三明治结构的石墨烯纳米片、石墨烯包覆金属及金属氧化物、石墨烯三维骨架，并研究这些材料在电化学储能应用中的性能。结果显示，石墨烯能够在这些纳米复合材料中均匀分散，并且显示出优异的电化学储能和电催化性能。