氧化石墨烯由于存在大量的含氧官能团，在水中具有良好的分散性，且易于组装和功能化，因此已被广泛用于制备多功能分离膜、高导高强纤维、超轻超弹性气凝胶等多种功能材料，并且在电化学储能、催化、生物医药、复合材料等方面表现出良好应用前景。
据介绍，中科院金属研究所的研发人员是在浓硫酸中将石墨插层，然后在稀硫酸中对插层石墨进行氧化。氧同位素示踪和自由基捕获实验表明，氧化石墨烯中的氧元素主要来源于电解液中的水，电解水产生的大量高活性氧自由基与石墨反应生成了氧化石墨烯。反应中硫酸几乎没有损耗，也不生成其它物质，可被重复用于电化学反应。该方法有效解决了氧化石墨烯制备长期面临的爆炸危险、环境污染及反应周期长的问题，有望大幅降低制备成本，有利于氧化石墨烯的工业化应用。
目前，氧化石墨烯主要是通过剥离氧化石墨来进行制备。而氧化石墨的制备迄今已有150多年的历史，无论是最早的Brodie方法(1859年)，还是后来发展起来的Staudenmaier和 Hummers方法，都是基于石墨与大量浓硝酸、浓硫酸、高锰酸钾等复合强氧化剂的反应来实现，不仅存在爆炸的风险，而且污染严重，反应周期长。以目前最常用的Hummers方法为例，氧化剂由浓硫酸和高锰酸钾构成，其与石墨的典型物料比(质量比)为40:3:1(浓硫酸：高锰酸钾：石墨)，反应最终会产生超过1000质量单位的酸性废水。并且，高活性的Mn2O7中间产物在高温下可能会发生爆炸，而氧化反应的完成需要数小时到上百小时。
研究人员还发现，电解水氧化制备氧化石墨烯的氧化速率比现有方法快100倍以上，而所得材料与现有方法类似，并且易于连续化制备。目前，相关技术已申请中国发明专利和PCT专利，并已转让成立了深圳烯材科技有限公司。
