據(jù)報(bào)道，特斯拉CEO馬斯克在接受英國(guó)汽車雜志采訪時(shí)表示，目前正在研究高性能電池，特斯拉汽車很快將能行駛805公里，相比目前增長(zhǎng)近70%。特斯拉對(duì)電池技術(shù)的革新，將引發(fā)市場(chǎng)對(duì)提升鋰電池能量密度材料的關(guān)注。石墨烯具有高導(dǎo)電性和良好的柔韌性，是柔性儲(chǔ)能器件的理想候選材料之一。
柔性屏、鋰電池、超級(jí)電容是石墨烯短期最具吸引力的三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。（1）柔性屏將給消費(fèi)電子領(lǐng)域帶來(lái)革命性變化，手機(jī)與平板電腦實(shí)現(xiàn)完美統(tǒng)一；（2）石墨烯可用于鋰電池的負(fù)極復(fù)合材料和導(dǎo)電添加劑，鋰電池比容量可以從370mAh/g提升到540mAh/g，同時(shí)大幅提升電池充放電速度；（3）超級(jí)電容器的正負(fù)極換成石墨烯后（原為石墨），可大幅提高其比電容密度和額定電壓，同時(shí)降低電容器的等效電阻。
對(duì)于鋰電池而言，電極材料是決定其能量密度的關(guān)鍵因素。目前鋰電池負(fù)極材料的主要種類有天然石墨（59%），人造石墨（30%），中間相炭微球（8%）及其他類型（3%），石墨類負(fù)極材料仍然占據(jù)主流地位。由于現(xiàn)有技術(shù)限制，當(dāng)前主流負(fù)極材料（如人造石墨、中間相碳微球等）并不能大幅提高鋰電池能量密度，負(fù)極材料市場(chǎng)急需高效的新型材料。
公開資料顯示，近年來(lái)石墨烯等新型負(fù)極材料的研發(fā)與應(yīng)用，開始受到業(yè)內(nèi)的關(guān)注。石墨烯是一種新型材料，是已知材料中最薄的一種。由于它的電阻率低，電子遷移的速度極快，表面積大和電性能良好，被科學(xué)家認(rèn)為是鋰離子電池的理想電極材料。
研究證明，將石墨烯應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極材料中，可以大幅度提高負(fù)極材料的電容量和大倍率充放電性能。石墨烯可阻止復(fù)合材料中納米粒子的團(tuán)聚，緩解充放電過(guò)程中的體積效應(yīng)，延長(zhǎng)材料的循環(huán)壽命。粒子在石墨烯表面的附著，可減少材料形成SEI膜過(guò)程中與電解質(zhì)反應(yīng)的能量損失。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)高校和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了石墨烯材料的研究工作，企業(yè)也開始推進(jìn)石墨烯負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2011年11月，常州第六元素材料科技股份有限公司成立，將生產(chǎn)用于鋰電池負(fù)極材料的石墨烯。2012年4月，大連麗昌新材料有限公司建成了全自動(dòng)石墨烯負(fù)極材料生產(chǎn)線，年產(chǎn)能達(dá)300噸。機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，隨著石墨烯技術(shù)的突飛猛進(jìn)，石墨烯的特性將提升鋰電池的能量密度，進(jìn)而解決電動(dòng)汽車的續(xù)航里程問(wèn)題。
