鋰離子電池具有能量密度高、可逆容量大、開路電壓大、使用壽命長等特點。在對鋰離子電池電極材料的研究過程中，一些碳元素的同素異形體及混合物可以作為導電性能優(yōu)良的穩(wěn)定材料，常被用于開發(fā)新型鋰離子電池負極材料的研究。

石墨烯由于其高電導率、超大比表面積、高化學穩(wěn)定性等優(yōu)異的物理和化學特性,在鋰離子電池中進行了廣泛研究,石墨烯由于其質(zhì)量輕、導電性好、韌性高等優(yōu)勢成為材料研究層面的一大突破。石墨烯在電極材料研究領域開發(fā)潛力巨大。按照應用領域的不同，石墨烯材料在鋰離子電池中的應用大體可分為三類：石墨烯在正極材料中的應用、在負極材料中的應用和在鋰離子電池中的其他應用。

石墨烯將LiFePO4半包裹后形成的材料可以提高LiFePO4材料的導電性能，但將其全包裹后離子傳輸效率下降，并推測可能是因為鋰離子無法通過石墨烯的六元環(huán)結(jié)構(gòu)。

目前石墨烯負極復合材料重要有：過渡金屬氧化物/石墨烯復合材料和石墨烯改性硅基材料等。這一類復合材料的研究方向是利用石墨烯材料的導電性能和結(jié)構(gòu)特點輔助納米材料，改善其鋰離子傳輸速率，從而提高鋰離子電池的倍率性能，彌補原材料的缺陷和不足。

鑒于其優(yōu)異的導電性能，石墨烯材料可以作為導電添加劑優(yōu)化鋰離子電池的電導率。