Për shkak të grupeve të pasura funksionale që përmbajnë oksigjen dhe reaktivitetit të lartë, oksidi i grafenit mund të plotësojë nevojat e vendeve më aktive dhe përputhshmërinë e mirë ndërfaqeje në fushat e aplikimit si katalizimi, nanokompozitët dhe ruajtja e energjisë.

Studimet zbuluan se GO tregon performancë të mirë të ciklit kur përdoret si një elektrodë materiale në bateritë Na-jon. Atomet H dhe O në oksid grafeni mund të parandalojnë në mënyrë efektive rimbledhjen e fletëve, duke e bërë ndarjen e fletëve mjaft të mëdha për të lejuar ndërthurjen e shpejtë dhe nxjerrja e joneve të natriumit. Përdoret si material elektrod negativ i baterisë së joneve të natriumit, dhe zbulohet se koha e ngarkimit dhe shkarkimit mund të kalojë 1000 herë në një lloj elektroliti.