在二氧化硅微球衬底上,采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)法生长石墨烯,经过浓硝酸在60℃处理8 h获得三维石墨烯材料,利用扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)等设备测试三维石墨烯材料的微观结构与形貌,通过恒流充放电等电化学测试方法对三维石墨烯材料进行锂离子电池电化学性能研究。结果表明,通过CVD法构筑的三维石墨烯材料是一种自支撑多孔结构,经过浓硝酸处理后三维石墨烯微观形貌不发生改变,石墨烯表面含有一定量的含氧官能团,含氧量达到4.8 wt.%,将其作为锂离子电池负极材料,在50 m A/g电流密度下,首次充放电比容量达到516 m Ah/g,可逆容量达到267 m Ah/g。在电流密度为1 A/g条件下,经100次充放电循环后其放电比容量保持114 m Ah/g,显示出优异的倍率性能和循环稳定性。