在鋰離子電池中，導電劑主要用于加速材料界面間、材料與集流體間電子的傳導，減小接觸電阻，降低大電流充放電引起的極化，提高倍率性能。導電劑雖然所占比例不大（通常不超過電極5%），卻起著非常關鍵的作用。

石墨烯是具有特殊二維結構的碳材料，兼具良好的導電性、導熱性與片層柔性。作為導電劑使用時，可與活性材料通過點-面接觸形成三維導電網(wǎng)絡，提高電子電導率。還可在活性物質(zhì)顆粒之間形成不同大小和形狀的孔隙，使活性物質(zhì)與電解質(zhì)得到充分浸潤，提高離子電導率。少量添加即可表現(xiàn)出良好的電化學性能，因而在鋰離子電池中具有巨大的應用前景。

近年來，隨著石墨烯制備技術的不斷發(fā)展，石墨烯的制備方法越來越多樣化。采用不同方法得到的石墨烯材料性能及作為導電劑的應用效果也不盡相同。

為了更好地選擇適合不同活性物質(zhì)體系的石墨烯材料，中科院金屬所李峰研究員課題組選取目前最常用的三種量產(chǎn)的石墨烯作為導電劑，在鋰離子電池商業(yè)化正極材料鈷酸鋰體系中開展了應用研究。

研究結果表明，將具有大片層尺寸、高結晶度和高導電性的石墨烯作為導電劑時，并未如預期那樣增強鈷酸鋰正極的電化學性能。然而，將具有一定含氧官能團、相對低的比表面積和適中尺寸的石墨烯作為導電劑時，電化學性能有了很大的改善。當與SuperP復合使用時，僅需1%的石墨烯就足以形成有效的導電網(wǎng)絡。

作者進一步分析了不同石墨烯作為導電劑在鈷酸鋰中的傳遞機理，揭示了石墨烯的導電性并不是影響電化學性能的唯一因素，其表面化學和片層尺寸也是影響電化學性能的重要因素。雖然氧化還原法得到的石墨烯也展現(xiàn)出了較為理想的電化學性能，但其較大的比表面積會使電極的體積能量密度和加工性能受到限制，因此并非導電劑的最佳選擇。

該研究不僅提出了適用于鈷酸鋰正極體系的石墨烯導電劑的應用方案，也為石墨烯導電劑在高功率、高能量密度鋰離子電池應用中的有效選擇提供了嶄新的視角。