二元金属氧化物及其石墨烯复合材料的研究取得了许多进展,但还面临着制备方法复杂、容量不能满足使用要求等问题。因此通过简单方法合成满足特定使用需求的二元金属氧化物及其复合材料仍面临着许多困难。本文以二元过渡金属氧化物/石墨烯复合材料为研究方向,系统研究了几种二元过渡金属氧化物及其石墨烯复合材料的制备方法、相关机理和复合物的电化学性能。分别以去离子水、50%去离子水与50%乙醇（体积百分比）混合溶液、乙醇为溶剂,采用共沉淀法制备了 CoMn2O4纳米电极材料。研究了三种样品的物相结构、微观形貌和电化学性能。结果表明:用乙醇为溶剂制备的CoMn2O4材料具有疏松多孔的颗粒状结构,结晶度较差:以50%去离子水和50%乙醇为溶剂的CoMn2O4材料具有颗粒和片状混合结构。以纯水为溶剂制备的CoMn2O4材料具有片状结构,结晶度良好。乙醇为溶剂制备的CoMn2O材料,由于结构疏松多孔,表现出更为优异的超级电容性能。采用50%去离子水与50%乙醇（体积百分比）混合溶液为溶剂制备了不同氧化石墨烯含量的CoMn2O4/还原氧化石墨烯（rGO）复合材料。和纯CoMn2O4相比,氧化石墨烯含量为20%的CoMn2O4/rGO20样品具有最大的比电容和较好的倍率性能以及循环稳定性。分别以尿素和氨水为沉淀剂采用溶剂法制备了 NiMn2O4电极材料,研究了两种电极材料的物相结构、微观形貌和电化学性能。尿素为沉淀剂制备的NiMn2O4纳米材料具有更大比表面积和孔径,由于电极材料与电解质之间的接触面积也更大,有利于电子传输,所以材料的电化学性能更好。以去离子水为溶剂,氨水为沉淀剂采用水热法制备了NiMn2O4/rGO复合材料,NiMn2O4/rGO材料在1 A g-1条件下具有1360 F g-1的比电容。而纯NiMn2O4粉末在电流密度为1 A g-1条件下的比电容为924 F g-1,当电流密度从1 A g-1增加到10 A g-1时,NiMn2O4/rGO复合材料的比电容保持率为62%,而纯NiMn2O4粉末比电容保持率为45%。NiMn2O4/rGO样品具有较好的电化学性能。以无水乙醇为溶剂制备了 NiMn2O4/rGO复合材料,和去离子水为溶剂的NiMn2O4/rGO对比,在微观形貌上,以去离子水为溶剂制备的NiMn2O4/rGO纳米片尺寸比乙醇为溶剂制备的NiMn2O4/rGO大10倍左右,而且结晶度较好。乙醇为溶剂制备的NiMn2O4/rGO复合材料疏松多孔,结晶度较差。在电化学性能方面,乙醇为溶剂制备的NiMn2O4/rGO复合材料比电容较大,而去离子水为溶剂制备的NiMn2O4/rGO倍率性能较好。分别以硝酸盐和氯盐为为反应物采用水热法制备了多孔MnCo2O4电极材料,研究了两种样品的物相结构、微观形貌和电化学性能。研究表明:硝酸盐为反应物制备的的MnCo2O4材料表现出更为优异的电容性能。氯盐为反应物制备的MnCo2O4材料显示出较好的倍率性能。采用氯盐为反应物制备的MnCo2O4/rGO复合材料,MnCo2O4/rGO样品在1A g-1条件下的比电容为1521 F g-1,而纯MnCo2O4样品在1 A g-1条件下的比电容为892 F g-1,电流密度从1 A g-1增加到10 A g-1,MnCo2O4/rGO其比电容保持率为57%,纯MnCo2O4比电容保持率为51%,MnCo2O4/rGO样品具有较好的电化学性能性能。通过水热法制备了 CuCo2O4电极材料,研究了煅烧温度对CuCo2O4电极材料的物相结构、微观形貌及电化学性能的影响,结果表明:350℃煅烧制备的CuCo2O4材料的结晶度最低。SEM分析表明,煅烧温度为350℃时,CuCo2O4呈二维片状结构,片层状结构出现交叉连接,片层之间形成更多的间隙和孔道,电化学性能最好。采用水热法制备了CuCo2O4/rGO复合材料,纳米尺度的CuCo2O4粒子沉积在石墨烯片上,提高了表面/体积比例,提高了CuCo2O4电活性成分的利用率,材料的电化学性能尤其是倍率性能得到大幅度提高。该论文有图82幅,表3个,参考文献120篇。