其中最有希望的是三元材料（LiNixCoyMnzO2），具有比容量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好、價(jià)格低廉等特征，當(dāng)然也有工作平臺(tái)電壓較低（3.6V），層狀結(jié)構(gòu)易塌陷等缺點(diǎn)，目前日韓的三元材料研究相對(duì)比較成熟，我們不多說(shuō)。

負(fù)極材料：

鋰離子電池能否成功應(yīng)用，關(guān)鍵還在于能否制備出可逆地脫嵌鋰離子的負(fù)極材料，這類材料要求具有：

①在鋰離子的反應(yīng)中自由能變化?。?/p>

②鋰離子在負(fù)極的固態(tài)結(jié)構(gòu)中有高的擴(kuò)散率；

③高度的可逆反應(yīng)；

④有良好的離子電導(dǎo)率；

⑤熱力學(xué)性質(zhì)。

目前應(yīng)用最普遍的還是碳家族的負(fù)極材料，當(dāng)然也是一個(gè)大家族：

石墨是最早用于鋰離子電池的碳負(fù)極材料，石墨可以分為天然石墨和人造石墨，其結(jié)構(gòu)是層狀結(jié)構(gòu)，其碳原子呈六角形排列并向二維方向延伸，層間距為0.335nm，成本低、比容量高、導(dǎo)電性好、初充電效率高、充放電電壓曲線穩(wěn)定、插鋰電位低等特性。當(dāng)然，石墨也有很多缺點(diǎn)，

2、石墨烯因逆天性能被看做理想的電極材料

下面就該我們的主角之一——石墨烯登場(chǎng)啦！

2004年，Manchester大學(xué)的GEIM等首次用機(jī)械剝離法獲得了單層或薄層的新型二維原子晶體——石墨烯。石墨烯是一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特并且性能優(yōu)異的新型材料，它是由碳原子以sp2雜化連接的單原子層二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是富勒烯、碳納米管和石墨的基本結(jié)構(gòu)單元，如圖1所示。

石墨烯的發(fā)現(xiàn)在充實(shí)了碳材料家族的同時(shí)，也充實(shí)了儲(chǔ)能材料優(yōu)化及改性的方法體系。由于石墨烯具有高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性、高比表面積、高強(qiáng)度和剛度等諸多優(yōu)良特性，在儲(chǔ)能、光電器件、化學(xué)催化等諸多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，特別是在未來(lái)實(shí)現(xiàn)基于石墨烯材料的高能量密度、高功率密度應(yīng)用有著非常重要的理論和工程價(jià)值。