本發(fā)明公開了一種三維結構的石墨烯基金屬氧化物復合材料的制備方法及其應用。本發(fā)明的制備方法采用單層碳原子結構的石墨烯作為載體，以及一些高分子聚合物作為輔助交聯(lián)劑，通過水熱凍干的方法制備出三維結構石墨烯基金屬氧化物復合材料。通過此方法得到的三維氣凝膠具有較高的金屬氧化物負載量。經(jīng)電化學測試證明，本發(fā)明的制備方法得到的三維氣凝膠石墨烯基金屬氧化物復合材料具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。實驗證明在100mAg-1的充放電流下，二氧化錫材料放電容量可達到1050mAhg-1；在50mAg-1的充放電流下，氧化鈦材料放電容量可達150mAhg-1。