本發(fā)明公開(kāi)一種自支撐高密度的金屬氧化物/氮摻雜石墨烯復(fù)合電極及其制備方法和應(yīng)用。該復(fù)合電極首先通過(guò)水浴反應(yīng)得到氮摻雜石墨烯，再將氮摻雜石墨烯分散在有機(jī)溶劑中，滴加溶有金屬鹽的有機(jī)溶劑，分散均勻后進(jìn)行水熱反應(yīng)，制得粉末狀金屬氧化物/氮摻雜石墨烯復(fù)合材料；再加入少量氧化石墨烯，使金屬氧化物/氮摻雜石墨烯復(fù)合材料在氧化石墨烯中分散均勻，通過(guò)二次水熱反應(yīng)制得金屬氧化物/氮摻雜石墨烯水凝膠，最后經(jīng)過(guò)切片、自然皺縮干燥制得。本發(fā)明的復(fù)合材料具有自支撐結(jié)構(gòu)，密度大于1.0g/cm3，通過(guò)兩步水熱法得到的電極片可直接作為鋰離子電池或鈉離子電池的電極，實(shí)現(xiàn)其高體積容量、高可逆性和高倍率性能的電化學(xué)性能。