اکسید گرافن به دلیل داشتن گروه‌های عاملی غنی از اکسیژن و واکنش‌پذیری بالا، می‌تواند نیازهای مکان‌های فعال‌تر و سازگاری سطحی خوب در زمینه‌های کاربردی مانند کاتالیز، نانوکامپوزیت‌ها و ذخیره‌سازی انرژی را برطرف کند.

مطالعات نشان داد که GO عملکرد چرخه خوبی را هنگام استفاده به عنوان مواد الکترود در باتری‌های Na-ion نشان می‌دهد. اتم‌های H و O در اکسید گرافن می‌توانند به طور موثری از جمع‌بندی مجدد صفحات جلوگیری کنند، و فاصله ورق‌ها را به اندازه کافی بزرگ می‌کند تا امکان میان‌افشانی سریع را فراهم کند. استخراج یون های سدیم این ماده به عنوان ماده الکترود منفی باتری یون سدیم استفاده می شود و مشخص شده است که زمان شارژ و دشارژ در نوعی الکترولیت می تواند از 1000 برابر بیشتر شود.