本發(fā)明涉及一種石墨烯負載二氧化錳的復合材料及其制備方法和應用。包括二維層狀結(jié)構(gòu)的石墨烯和MnO₂顆粒，二氧化錳呈現(xiàn)松散花狀片層結(jié)構(gòu)，MnO₂顆粒分布在石墨烯片層的表面和內(nèi)部，MnO₂顆粒被相鄰的石墨烯層包裹。制備方法為水熱法制備MnO₂顆粒，然后Hummers方法制備氧化石墨烯，在氧化石墨烯還原為石墨烯的過程中加入MnO₂顆粒，還原后得到石墨烯負載二氧化錳的復合材料。層次化的層狀結(jié)構(gòu)解決了存儲大容量離子的問題。制成的電池具有良好的電化學性能。