1簡介

     電化學儲能設備（EESDs），如鋰離子電池（LIBs）、鋰-硫（Li-S）電池和超級電容器（SCs）等因為電動汽車和可再生能源行業的迅猛發展近年來引起了人們的高度重視。盡管過去幾十年來EESDs取得了重大進展，但能源密度、功率密度和運用壽命依然難以滿足要求。隨著可穿戴式電子設備的快速發展，迫切需要研發靈敏、輕便、高能量密度的EESDs。到現在為止，研究者們在規劃和制備具有特定結構、組成和形態的先進電極資料來提高EESD的功能方面現已做出了很大盡力。石墨烯是六面體的同素異形體碳和具有代表性的單原子厚度的二維（2D）資料，為了開發其電子、光電子、催化的潛力、儲能和感應使用，在過去的十年里它的制備現已促成了大量的研究工作。它呈現出獨特的性質，與石墨的三維（3D）徹底不同，它具有獨立的2D性質。

     因為其獨特的高外表積結構（理論比外表積（SSA）為2630 m2/g）、柔性、機械強度高、化學穩定性好、導電性和導熱性優秀等特色，因而被認為是用于儲能使用理想的資料。此外，其納米片結構的形態學長處，如高度可及的外表和暴露的活性位點和快速的反響動力學，也有助于電化學能量儲存，發生高能量和功率密度。它的靈敏性也使得它有期望用于EESDs，既可用作活性資料，也可用作集電器。

2用于EESDS的石墨烯性質和制備方法

    石墨烯是具有2D結構的碳的結晶同素異形體。 實驗結果表明，室溫下石墨烯中的電子遷移率超過15000cm2/V s，而空穴遷移率幾乎相同。石墨烯中的電子即便在室溫下也能夠掩蓋微米間隔，而不會分散。它也具有比銀低得多的電阻率，石墨烯還具有優異的光學、機械和熱功能。對于真空中的原子單層具有高的不透明度，可吸收πα≈2.3％的紅光，其間α是微結構常數。它是高強度的資料，其本征拉伸強度為130GPa，楊氏模量為1TPa。

    近年來，高功能電化學儲能設備的需求大幅度增加，研究人員投入了大量的精力用于開發先進的電極資料。因為能夠提高現在運用設備（例如鋰離子電池和超級電容器）的功能，而且使得下一代設備鋰硫電池、鋰離子電池和鈉離子電池更加實用，因而具有高功能的石墨烯電極資料現已引起了高度重視。

    清華大學深圳研究生院的楊全紅教授和康飛宇教授（共同通訊）、呂偉老師（第一作者）等人總結了現在在上述設備中石墨烯資料的用處，并論說了其進展。另外，還評論了石墨烯在高功能電極資料制備和器材裝備中的機遇，更重要的是石墨烯在這些器材中的實際使用的挑戰。 最終，還簡要評論了未來石墨烯資料的前景和或許的打破。上述內容以題為“Graphene-based materials for electrochemical energy storage devices: Opportunities and challenges”宣布在了Energy Storage Materials上。