鋰離子電池具有開(kāi)路電壓高能量密度大使用壽命長(zhǎng)無(wú)記憶效應(yīng)無(wú)污染以及自放電率小等優(yōu)點(diǎn)，成為近年來(lái)研究發(fā)展迅速的新一代二次電池之一。

石墨烯是一種單原子層厚度的石墨材料，具有獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的電學(xué)力學(xué)以及熱學(xué)性能同時(shí)它也是一種具有良好應(yīng)用前景的鋰離子電池電極材料電極材料的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其性能有很大影響，利用石墨烯獲得具有特殊形貌和微觀結(jié)構(gòu)的電極材料，能有效改善材料的各項(xiàng)電化學(xué)性能。

石墨烯具有大理論比表面積(2600m2/g)和蜂窩狀空穴結(jié)構(gòu)，因而有較高的儲(chǔ)鋰能力此外，材料本身的高電子遷移率(15000cm2/(Vs))，突出的導(dǎo)熱性能(3000W/(mK))，良好的化學(xué)穩(wěn)定性以及優(yōu)異的力學(xué)性能(拉伸模量1.01TPa)，使其作為復(fù)合電極材料的基體更具有突出優(yōu)勢(shì)。目前制備石墨烯的方法重要有4種:微機(jī)械力剝離法化學(xué)氣相沉積法化學(xué)還原氧化石墨法和熱膨脹法。微機(jī)械力剝離法和化學(xué)氣相沉積法可以獲得有良好微觀形貌的單層石墨烯，但方法復(fù)雜，且僅能獲得少量石墨烯，不適合石墨烯的大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用?；瘜W(xué)還原法是將氧化石墨烯通過(guò)水合肼或者其他還原劑還原制備石墨烯薄片的方法。氧化石墨烯是通過(guò)Hummers法，Brodie法或者Staudenmaie法從天然石墨剝離獲得這種方法。這種方法簡(jiǎn)單，能大量制備石墨烯，但由于過(guò)程中引入了含氧基團(tuán)，最終石墨烯含有的殘留含氧基團(tuán)影響了其電化學(xué)性能，導(dǎo)致石墨烯在溶劑中分散性能變差，發(fā)生不可逆團(tuán)聚，造成石墨烯層厚度新增。通過(guò)熱膨脹法剝離氧化石墨也能獲得形貌規(guī)整的單層石墨烯，但反應(yīng)條件苛刻:為達(dá)到石墨烯片層完全剝離為單層/少層結(jié)構(gòu)，通常要快速升溫至1000℃，這樣的反應(yīng)條件能耗大且不易控制，而改進(jìn)后的低溫高真空的熱膨脹剝離法，能在200℃高真空條件下剝離得到單片層石墨烯。

石墨烯具有特殊的原子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)，作為鋰離子電池的電極重要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：石墨烯具有優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱特性,具有良好的電子傳輸通道,而良好的導(dǎo)熱性能也確保了其在使用中的穩(wěn)定性；可配合模溫機(jī)操作使用，加熱器是指通過(guò)模溫機(jī)加熱導(dǎo)熱油，將熱能間接傳遞給物料，從而控制反應(yīng)物料溫度的加熱設(shè)備，其高使用溫度可達(dá)350℃。特點(diǎn)是控溫精度高，導(dǎo)熱速度快。

石墨烯作為鋰離子電池電極材料的研究已取得較豐富的成果但為了能夠滿足在實(shí)際運(yùn)用中對(duì)電池的循環(huán)壽命快速大電流充放電高比容量等需求，應(yīng)該加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究:

（1）為材料的商品化大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，需重視石墨烯的制備工藝的低成本化，設(shè)計(jì)大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯的制備工藝；

（2）提高石墨烯及其復(fù)合電極材料的高倍率性能和循環(huán)壽命，使其能滿足實(shí)際應(yīng)用需求；

（3）深入研究石墨烯的儲(chǔ)鋰機(jī)理及其復(fù)合材料中的微觀形貌與電化學(xué)性能之間的關(guān)系，深入研究石墨烯的尺寸結(jié)構(gòu)缺陷以及孔徑等對(duì)電化學(xué)性能的影響。