石墨烯可大幅提升锂离子电池性能，但挑战依然存在

锂离子电池是最广泛应用的电化学储能技术。石墨烯尤其具有独特的电子、机械和化学特性，使其有望成为提高锂离子电池性能的候选材料。这些特性可使石墨烯取代另一种碳改性材料石墨，成为锂离子电池的负极。

然而，尽管取得了重大技术进步，石墨烯基电池仍未取得重大突破。石墨烯有可能大大提高电池的能量密度；研究表明，将石墨烯添加到硅碳复合材料中可将能量密度提高 30% 以上。这种材料还有望加快锂离子电池的充电时间，提高快速充电能力。

尽管电池行业对基于石墨烯的解决方案持续保持兴趣，但作者之一马克西米利安-斯蒂芬（Maximilian Stephan）强调，首先需要建立稳定、充足的供应链。目前，这种石墨烯电池还没有具有成本效益的生产工艺，石墨烯本身也依然昂贵。尽管如此，题为 "石墨烯路线图简报（第 4 期）：锂离子电池的创新前景"的评论文章的作者认为"Fraunhofer 系统与创新研究所 (ISI)认为石墨烯仍有机会在电池市场取得商业成功。

许多公司和初创企业都在探索采用不同方法生产石墨烯的创新方法。例如，一些制造商使用高纯度石墨烯来证明潜在高端电池价格较高的合理性，而另一些制造商则试图为这种类型的电池开发经济实惠的工业规模生产方法。这些材料研究和生产方面的进步有朝一日会使石墨烯成为电池的关键成分。