石墨烯锂离子电池是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性而开发出的一种新能源电池。电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应。
1、石墨烯锂离子电池的优越性能
容量大：加入石墨烯材料，同等体积，容量张大五倍以上，可逆容量为672mAh/g，首次放电及充电容量分别为945mAh/g和650mAh/g，100次循环之后，比容量为460mAh/g。
导电快：大幅提升锂离子电池的充电效率，且不会对电池的其他性能造成损害。
体积重量小：尺寸和重量均将变小，而且能量储存密度得到了数十倍的提高，使其续航时间长。
使用寿命长：石墨烯作为导电添加剂，电阻小，散热少，对加强电池的稳定性、安全性，延长电池使用寿命有很大用途。
2、石墨烯材料的优点：最薄却也是最坚硬的纳米材料;
(1)石墨烯具有优良的导电和导热特性，具有良好的电子传输通道，而良好的导热性能也确保了其在使用中的稳定性;
(2)石墨烯片层间距大于结晶性良好的石墨，使得锂离子在石墨烯片层之间的扩散通畅，有利于锂离子的扩散传输。因此，石墨烯基电极材料同时具有良好的电子传输通道和离子传输通道，非常有利于锂离子电池功率性能的提高;
(3)石墨烯是单层碳原子，上下表面均可以存储锂离子，并且由于制备过程中引入了缺陷、边缘悬挂键等，这些位置均可以存储锂离子，所以存储容量大大提高了;
(4)嵌锂电位高，充放电曲线陡峭，没有分明的电压平台，存在电压滞后现象。
(5)几乎是完全透亮的，只吸收2.3%的光导热系数高达5300W/mK，高于碳纳米管和金刚石常温下其电子迁移率超过15000c2/V-s，比纳米碳管或硅晶体高;
(6)电阻率只约106Qcm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料;良好的化学稳定性;具有大理论比表面积(2630m2/g)。
