石墨烯因其高导电、导热效应等而备受储能范围的关注，其复合材料用作锂离子电池负极材料是显著提高了锂离子电池的电化学性能。
大家都知道，电池的能量密度和寿命是两个非常重要的评价指标，而锂离子电池又是当今能量密度最 高的二次电池。但作为动力锂电池的工程需要，它要一个较大的能量密度提高过程，这就给了某些投机者的钻营空间，还起了个好听的名字石墨烯锂离子电池。现在成熟锂离子电池制造要紧是使用石墨作为负极材料。
石墨烯负极材料
石墨烯因为其独特的二维结构、优秀的电子传输能力与超大的比表面积等优势极有潜力替代石墨成为新一代锂离子电池负极材料。石墨烯的储锂机制与其他碳材料相似，充电时锂离子从正极脱出经过电解质嵌入碳材料层间形成形成Li2C6，放电时锂离子脱出返回正极。
因此较之石墨，以石墨烯为负极愈加有益于提升电池性能。从石墨烯电池的定义提出以来，不少学术研究成就表明石墨烯锂离子电池可逆容量可达500mAh/g以上，与具备出色的倍率性能。
石墨烯负极材料在锂离子电池中的作用
与传统锂离子电池负极材料相比较，石墨烯作为锂离子电池负极材料时，可有效提升相应电池的比容量，增强电极和电解液之间的导电接触，改变其充/放电倍率性能。同时，石墨烯柔韧的单原子层二维结构也可有效抑制电极材料在充放电过程中发生体积变化引起的材料膨胀、粉化等，从而提升电池的循环稳定性。
除此之外，通过化学氧化插层剥离再还原法合成的化学还原石墨烯表面含有特定的含氧化学基团，如羧基、羟 基和环氧基等，可为其结构和表面功能改性与与其他材料的复合提供丰富的反应和键合位点，也为三维超结构石墨烯基复合材料的设计和合成提供多种可能的渠道。
因为石墨烯片之间较强的pi;-pi;叠适用途，石墨烯可团聚形成像石墨的层状结构，进而影响锂离子的嵌脱。这也证明纯石墨烯并不是是一种理想的锂离子电池电极材料。
因此，近两年来石墨烯基纳米复合材料，如石墨烯/碳纳米管、石墨烯/碳60(C60)、石墨烯/无机纳米粒子等复合材料被广泛地应用于锂离子电池负极材料研究。通过纳米粒子与石墨烯之间的有效复合，可有效阻止石墨烯片之间的叠合/团聚，有益于锂离子的嵌脱。
石墨烯负极材料在锂离子电池中的进步
1.国际石墨烯进步近况。现在国际上从事石墨烯产业研究的国家包含英国、美国、欧盟、韩国和日本等，各国进步情况不同。
英国：作为石墨烯的诞生地，英国在石墨烯的基础研发方面居于全球领 先地位，但从事商业开发的石墨烯公司较少，因此在石墨烯应用方面并不是其强项。
美国：美国对石墨烯的研究投入较早，石墨烯产业化和应用进程相对较快，其产业布局也呈现多元化，产业链相比较较完整。
欧盟：欧盟的石墨烯研究起步早且系统性强，并将石墨烯研究提高至策略高度，资金支持力度大，基础研究扎实。
韩国：韩国石墨烯产业进步产学研结合紧密，在基础研究及产业化方面进步较为均衡，整体进步速度较快。
日本：日本依托其好的碳材料产业基础，是全球最 先 进行石墨烯研究的国家之一，产学研结合较为紧密，整体进步较为全方位。
2.国内石墨烯进步近况。从专利数目上来看，国内国内石墨烯范围专利申请量要紧集中在长三角区域，其中江苏的申请量居于第一(4102件)，广东(2537件)和北京(2333件)次之，而东北和西部区域的专利申请量较低。从产业集聚度来看，国内现在的石墨烯公司大多分布在东部沿海一带，特别是长三角、珠三角、京津冀鲁聚合区。
