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石墨烯具有优异的导电性、高的电子迁移率、大的比表面积、好的柔韧性等独特的性质,在纳米电子器件、电化学储能和能源转换等领域具有广泛的应用。最近,其他2D纳米片材料(如过渡金属硫化物,TMDs)也引起了人们的极大研究兴趣。与体相材料相比,这些2D过渡金属硫化物纳米片材料显示不寻常的物理和化学特性,使其在场效应晶体管、光电子器件、锂离子电池电极材料等方面具有重要应用前景。本论文用溶剂热或水热方法制备了CoSx/石墨烯和类石墨烯过渡金属硫化物(MoS2, SnS2)/石墨烯的复合纳米材料,研究其制备条件对过渡金属硫化物/石墨烯复合纳米材料的微观结构和电化学储锂性能的影响,讨论了复合纳米材料的形成机理及其电化学性能增强的原因。通过对制备条件的优化,最后所制备的过渡金属硫化物/石墨烯复合纳米材料具有高的电化学储锂可逆容量、优异的循环性能和高倍率充放电特性。采用十六烷基溴化铵(CTAB)(?)日离子表面活性剂协助的水热方法和随后的热处理制备了类石墨烯MoS2/石墨烯(GL-MoS2/G)复合材料,并用XRD, FESEM, HRTEM和Raman光谱对其进行了表征,研究了CTAB的不同浓度对复合材料的微结构及其电化学储锂性能的影响。结果表明：MoS：片的层数随着CTAB浓度的增加而减少。在CTAB浓度为0.01-0.03M时,GL-MoS2/G复合材料为少层数结构,而当浓度增大到0.05M时,复合材料为单层结构。在CTAB的浓度为0.01-0.02M时水热制备的GL-MoS2/G复合材料比其他样品具有更高的可逆比容量(940-1020mAh/g),更好的循环稳定性和高倍率充放电性能。GL-MoS2/G复合材料电化学储锂性能的增强是由于GL-MoS2与石墨烯二者之间的协同效应、以及准3D的多孔复合材料结构。通过一步溶剂热合成法制备硫化钻/石墨烯复合材料纳米片。通过XRD,SEM和TEM表征可知,球状的硫化钴颗粒的平均粒径约为150nm,由混合相CoS2, CoS和Co9S8组成,并高度分散在卷曲的石墨烯上。硫化钴颗粒通过有选择性的成核与生长以高度一致的形貌和尺寸分布在GOS表面。所制备的硫化钴/GNS复合物展现了在100mA/g的电流密度下有高达1018mAh/g的可逆电化学储锂容量。而且,在50次循环后期可逆容量仍保持在950mAh/g以上,同时具有优异的循环稳定性和高倍率充放电性能。复合材料其显著的电化学性能可能归功于其强有力的复合结构以及石墨烯好的导电性,高的电荷迁移率,大的比表面积和好的柔韧性。通过改变L-半胱氨酸在水热过程中的量来制备SnS2-Sn02/G复合材料,并研究其晶体结构以及电化学性能。结果发现：水热过程中当L-cys的量较少时(Sn4+:L-cys=1:1), Sn4+反应得到主要是Sn02,由于Sn02与石墨烯间并没有较强的相互作用,使得它们的协同效应较差,从而影响其电化学性能,在测试其电化学循环性能时可得到,该材料在50次循环后容量仅为483.5mAh/g,容量保持率仅有55.1%。而在水热过程中L-cys的量较大时(Sn4+:L-cys=1:4),得到的主要是SnS2纳米片,由于SnS2纳米片具有类石墨烯结构,与石墨烯复合能产生较强的协同效应,显著提高了复合材料的储锂容量和循环稳定性,其首次电化学储锂可逆容量达到1069mAh/g,50次循环后仍能保持有856mAh/g.