相对于单纯的二硫化钨和石墨烯来说，二者的复合材料更适合应用于锂离子电池中，这主要是因为该复合材料具有更好的储荷性能、更强的机械稳定性以及更为优异的电化学性能等特点。
石墨烯是自然界较薄、强度较高的材料，为二维平面晶体结构，其晶格组成为六个碳原子围成六边形，碳原子间为sp2杂化，因此赋予其较高的光透过率，只有约2.3%的光吸收率，极高的电子迁移率（15000cm2/v·s）和极低的电阻率，所以适合作为新一代负极材料。
WS2是一种分子结构与石墨层状结构相类似的无机化合物，可以通过物理及化学手段进行剥离成为单原子厚度的纳米级薄膜，由于量子效应与表面效应，该材料在电学、光学、热学和力学等方面展现出了独特的性质，所以在半导体电子器件、储能电池、催化制氢等领域有着潜在的应用价值。
二硫化钨纳米片与石墨烯复合的方法是，直接以二者的分散液为原料，再采用液相超声工艺使它们相互叠加形成二维的异质结构，通过引入新的电荷传导机制，能高效弥补WS2低电导率的不足。在分散剂相同的分散液中，通过超声法能进一步剥离少层的WS2，使之与石墨烯尽可能地成为单层纳米片；由于超声空化作用和范德华力作用，充分混合这两种纳米片会自发的重新聚集，从而形成相互叠层的复合材料异质结构。
