Pateicoties bagātīgām skābekli saturošām funkcionālajām grupām un augstai reaktivitātei, grafēna oksīds var apmierināt aktīvāku vietu vajadzības un labu saskarnes savietojamību tādās pielietošanas jomās kā katalīze, nanokompozītmateriāli un enerģijas uzglabāšana.

Pētījumi atklāja, ka GO uzrāda labu cikla veiktspēju, ja to izmanto kā elektrodu materiālu Na-jonu akumulatoros. Grafēna oksīda H un O atomi var efektīvi novērst lokšņu atkārtotu sakraušanu, padarot lokšņu atstatumu pietiekami lielu, lai nodrošinātu ātru savstarpēju mijiedarbību un nātrija jonu ekstrakcija. To izmanto kā nātrija jonu akumulatora negatīvo elektrodu materiālu, un ir konstatēts, ka uzlādes un izlādes laiki var pārsniegt 1000 reizes kādā elektrolīta veidā.