适应电极材料的体积变化，红宝石电容石墨烯优异机械性能 

在复合电极中的应用石墨烯在锂离子电池中的另一个重要应用是石墨烯复合电极。石墨烯优异的机械性能，使其可适应电极材料的体积变化，其优异的导电性能可作为电极的电子传输通道。红宝石电容石墨烯在锂离子电池中的另一个重要应用是石墨烯复合电极。石墨烯优异的机械性能，使其可适应电极材料的体积变化，其优异的导电性能可作为电极的电子传输通道。比如硅、锡等合金类负极材料具有远高于石墨的理论比容量，硅的理论比容量高达4200mAh/g，锡的理论比容量为990mAh/g，这类材料在嵌锂前后体积发生巨大的膨胀和收缩，使活性材料碎裂，活性材料与导电炭黑、集流体之间建立的导电网络被破坏，影响锂离子电池的循环性能。将石墨烯添加到这类材料中形成纳米复合电极，可得到高容量和高循环性能的负极材料，红宝石电容在这种复合电极中石墨烯可能同时起到了导电添加剂和储存能量的作用，石墨烯在锂硫电池中的应用锂二次电池作为一种高比能电池，在能源储存领域取得了巨大的成就并已实现了大规模商业化。其中，具有高能量密度和高容量的锂硫电池更是受到研究工作者的广泛关注。锂硫电池的理论比容量可高达1675mAh/g，理论能量密度高达2600Wh/kg，实际能量密度可达到390Wh/kg，可以推测未来几年可以提高到600Wh/kg左右，远大于现阶段所使用的商业化二次电池，成为近年来最具研究价值和应用前景的二次锂电池体系之一。但锂硫电池要应用在实际中面临着严峻的问题: 单质硫及中间产物硫化锂导电性极差，近乎绝缘;中间产物多硫化锂溶解在醚类电解液中引起穿梭效应，导致电池的库仑效率低;充放电过程中巨大的体积变化导致正极结构坍塌，造成电池性能恶化。