當(dāng)今社會(huì)日益增長(zhǎng)的能源與環(huán)境需求對(duì)儲(chǔ)能電池技術(shù)的發(fā)展既是機(jī)遇也是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。納米碳材料如碳納米管與石墨烯因其優(yōu)異的導(dǎo)電能力、良好的機(jī)械性能以及獨(dú)特的形貌與結(jié)構(gòu)特征在儲(chǔ)能電池技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。本文通過(guò)綜述近年來(lái)碳納米管與石墨烯分別作為鋰離子電池的復(fù)合電極材料、負(fù)極活性材料、導(dǎo)電添加劑以及新型鋰硫電池用復(fù)合導(dǎo)電載體的***應(yīng)用進(jìn)展，重點(diǎn)討論了這兩類(lèi)納米碳材料的不同應(yīng)用模式對(duì)儲(chǔ)能電池容量性能、倍率性能以及循環(huán)壽命的影響。同時(shí)對(duì)目前研究中存在的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)未來(lái)發(fā)展方向，如開(kāi)發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料合成技術(shù)、提升材料的分散能力以有效構(gòu)筑復(fù)合電極結(jié)構(gòu)以及開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用模式等進(jìn)行了展望。氧化石墨烯分散液（SE3122、SE3522）。進(jìn)口氧化石墨烯

在過(guò)去的幾十年里，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境污染和石化燃料資源枯竭問(wèn)題日益嚴(yán)重，設(shè)計(jì)和制備能夠有效轉(zhuǎn)換和利用太陽(yáng)能等可再生能源的新型熱管理材料成為了目前急需解決的難題。另外，由于電子設(shè)備組件正在逐漸向微型化、集成化方向發(fā)展，這種趨勢(shì)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量熱量，從而影響其可靠性、穩(wěn)定性和安全性。因此，制備具有高導(dǎo)熱的散熱材料是促進(jìn)電子設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。由于石墨烯具有高本征熱導(dǎo)率、高比表面積及優(yōu)異的機(jī)械性能，被作為制備熱能存儲(chǔ)材料、散熱材料等熱管理材料的理想選擇。山西氧化石墨烯氧化石墨烯是單一的原子層，可以隨時(shí)在橫向尺寸上擴(kuò)展到數(shù)十微米。

    溶劑熱法是指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中，采用有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)，通過(guò)將反應(yīng)體系加熱至臨界溫度(或接近臨界溫度)，在反應(yīng)體系中自身產(chǎn)生高壓而進(jìn)行材料制備的一種有效方法。溶劑熱法解決了規(guī)模化制備石墨烯的問(wèn)題，同時(shí)也帶來(lái)了電導(dǎo)率很低的負(fù)面影響。為解決由此帶來(lái)的不足，研究者將溶劑熱法和氧化還原法相結(jié)合制備出了高質(zhì)量的石墨烯。Dai等發(fā)現(xiàn)溶劑熱條件下還原氧化石墨烯制備的石墨烯薄膜電阻小于傳統(tǒng)條件下制備石墨烯。溶劑熱法因高溫高壓封閉體系下可制備高質(zhì)量石墨烯的特點(diǎn)越來(lái)越受科學(xué)家的關(guān)注。溶劑熱法和其他制備方法的結(jié)合將成為石墨烯制備的又一亮點(diǎn)。石墨烯的制備方法還有高溫還原、光照還原、外延晶體生長(zhǎng)法、微波法、電弧法、電化學(xué)法等。筆者在以上基礎(chǔ)上提出一種機(jī)械法制備納米石墨烯微片的新方法，并嘗試宏量生產(chǎn)石墨烯的研究中取得較好的成果。如何綜合運(yùn)用各種石墨烯制備方法的優(yōu)勢(shì)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，解決石墨烯的難溶解性和不穩(wěn)定性的問(wèn)題，完善結(jié)構(gòu)和電性能等是今后研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，也為今后石墨烯的制備與合成開(kāi)辟新的道路。

雖然石墨烯獨(dú)特的二維片層結(jié)構(gòu)可以為硫提供大量的附著位點(diǎn)，但多硫化物仍可從這種開(kāi)放的二維結(jié)構(gòu)的開(kāi)口端擴(kuò)散入電解液，石墨烯/硫復(fù)合結(jié)構(gòu)所制備的電極仍不可避免的在循環(huán)過(guò)程中不斷損失容量。以氧化石墨烯為硫負(fù)載體時(shí)，其特點(diǎn)是不但對(duì)硫具有物理吸附能力，還因其所含的大量官能基團(tuán)與硫的化學(xué)鍵合展現(xiàn)出對(duì)硫的化學(xué)吸附能力，從而可提升復(fù)合結(jié)構(gòu)的循環(huán)穩(wěn)定性。氧化石墨烯類(lèi)材料因其自身含有大量的表面官能基團(tuán)可對(duì)硫形成額外的化學(xué)吸附能力，從而改善硫電極的循環(huán)性能，但由于氧化石墨烯本身導(dǎo)電能力較差，因此所制備的復(fù)合材料往往無(wú)法發(fā)揮出較高的倍率性能。因此，目前的一個(gè)研究方向是通過(guò)將石墨烯進(jìn)行表面化學(xué)改性，在引入孔結(jié)構(gòu)或者其他官能團(tuán)來(lái)提升其對(duì)硫的物理或化學(xué)吸附的同時(shí)，不影響石墨烯本體的高導(dǎo)電能力，從而獲得在高倍率下仍可穩(wěn)定循環(huán)的鋰硫電池。常州第六元素建有自動(dòng)控制規(guī)模化生產(chǎn)線，市場(chǎng)占有率居國(guó)內(nèi)外前列。

提升材料的分散能力與復(fù)合結(jié)構(gòu)制備技術(shù)。通過(guò)均勻分散與活性材料達(dá)到良好的電化學(xué)接觸是碳納米管與石墨稀在用作導(dǎo)電添加劑與復(fù)合導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時(shí)發(fā)揮性能的關(guān)鍵。特別是在鋰硫電池中，一般所制備的碳硫復(fù)合電極中碳材料的含量往往超過(guò)30%，嚴(yán)重影響了所制備硫電極的實(shí)際比容量性能，因而需要通過(guò)提高碳材料的分散能力與復(fù)合電極的制備技術(shù)以在高硫負(fù)載率下，仍能保證復(fù)合電極較高性能的發(fā)揮。(3)開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用模式。對(duì)碳納米管與石墨烯的應(yīng)用可不限于其本身，而是通過(guò)諸如碳納米管與石墨烯的復(fù)合或兩者與其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的復(fù)合，以不同材料間的協(xié)同作用來(lái)構(gòu)筑更為完善的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。同時(shí)也通過(guò)降低碳納米管與石墨烯在電極中的使用量，有效降低材料的應(yīng)用成本。氧化石墨烯分散液含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)。改性氧化石墨烯功能

氧化石墨烯官能團(tuán)豐富，易于改性。進(jìn)口氧化石墨烯

    石墨烯宏觀體材料的形狀可通過(guò)改變不同的制備方法、反應(yīng)基底及反應(yīng)容器等對(duì)其進(jìn)行調(diào)控，但其微觀結(jié)構(gòu)的可控性和重復(fù)性差。具有相同宏觀形貌的石墨烯相關(guān)理化性能也不盡相同，甚至相差很大。因此，對(duì)于實(shí)現(xiàn)宏觀體石墨烯材料微觀結(jié)構(gòu)的控制是今后研究的一個(gè)難點(diǎn)。當(dāng)前制備石墨烯宏觀體材料大部分都是以氧化石墨、氧化石墨烯以及還原氧化石墨烯等石墨烯氧化物為原料，但這些石墨烯氧化物在電學(xué)性能和力學(xué)性能等方面都略有減弱，制備出來(lái)的石墨烯宏觀體材料的結(jié)構(gòu)性能也就與理論研究結(jié)果差距較大，因而對(duì)石墨烯宏觀體制備原料的開(kāi)發(fā)以及結(jié)構(gòu)性能的提高是至關(guān)重要的。盡管石墨烯宏觀體材料較大的比表面積和良好的電學(xué)性能可應(yīng)用于環(huán)境治理和電子器件等領(lǐng)域，但石墨烯良好的透光和導(dǎo)熱性能仍待進(jìn)一步的研究應(yīng)用。 進(jìn)口氧化石墨烯