Dėl gausių deguonies turinčių funkcinių grupių ir didelio reaktyvumo grafeno oksidas gali patenkinti aktyvesnių vietų poreikius ir gerą sąsajų suderinamumą tokiose taikymo srityse kaip katalizė, nanokompozitai ir energijos kaupimas.

Tyrimai parodė, kad GO pasižymi geru ciklo našumu, kai naudojamas kaip elektrodų medžiaga Na-jonų baterijose. Grafeno oksido H ir O atomai gali veiksmingai užkirsti kelią lakštų susidėjimui iš naujo, todėl atstumas tarp lakštų yra pakankamai didelis, kad būtų galima greitai įsiterpti ir natrio jonų ekstrahavimas. Jis naudojamas kaip neigiama natrio jonų akumuliatoriaus elektrodo medžiaga, ir nustatyta, kad tam tikro tipo elektrolito įkrovimo ir iškrovimo laikas gali viršyti 1000 kartų.