石墨烯鋰離子電池是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性而開發出的一種新能源電池。電壓高、能量密度大、循環性能好、自放電小、無記憶效應。

1、石墨烯鋰離子電池的優越性能

容量大：加入石墨烯材料，同等體積，容量擴大五倍以上，可逆容量為672mAh/g，首次放電及充電容量分別為945mAh/g和650mAh/g，100次循環之后，比容量為460mAh/g。

導電快：大幅提升鋰離子電池的充電效率，且不會對電池的其他性能造成損害。

體積重量小：尺寸和重量均將變小，而且能量儲存密度得到了數十倍的提高，使其續航時間長。

使用壽命長：石墨烯作為導電添加劑，電阻小，散熱少，對增強電池的穩定性、安全性，延長電池使用壽命有很大用途。

2、石墨烯材料的優勢：最薄卻也是最堅硬的納米材料;

(1)石墨烯具有優良的導電和導熱特性，具有良好的電子傳輸通道，而良好的導熱性能也確保了其在使用中的穩定性;

(2)石墨烯片層間距大于結晶性良好的石墨，使得鋰離子在石墨烯片層之間的擴散通暢，有利于鋰離子的擴散傳輸。因此，石墨烯基電極材料同時具有良好的電子傳輸通道和離子傳輸通道，非常有利于鋰離子電池功率性能的提高;

(3)石墨烯是單層碳原子，上下表面均可以存儲鋰離子，并且由于制備過程中引入了缺陷、邊緣懸掛鍵等，這些位置均可以存儲鋰離子，所以存儲容量大大提高了;

(4)嵌鋰電位高，充放電曲線陡峭，沒有明顯的電壓平臺，存在電壓滯后現象。

(5)幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光導熱系數高達5300W/mK，高于碳納米管和金剛石常溫下其電子遷移率超過15000c2/V-s，比納米碳管或硅晶體高;

(6)電阻率只約106Qcm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料;良好的化學穩定性;具有大理論比表面積(2630m2/g)。