锂离子电池作为一种绿色新能源,在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。作为锂离子电池的关键组成部分,负极材料直接决定了锂离子电池的电化学性能。石墨由于其充放电电位低、资源丰富等优势成为目前使用最多的负极材料,但其在大电流充放电条件下结构不稳定,与某些电解液体系不兼容,从而影响锂离子电池的循环性能和倍率性能。利用石墨烯独特的柔性结构,优异的导电性能,将其引入到石墨材料中可以显著提高石墨负极材料的电化学性能。本论文以石墨烯作为导电添加剂,与传统导电剂做对比,研究石墨烯作为导电剂对石墨电极性能的影响,同时以氧化石墨烯为包覆剂,制备了不同包覆比例的石墨烯包覆石墨材料,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、以及一系列电化学测试手段考察了材料的形貌结构及电化学性能。与传统导电剂相比,石墨烯作为导电剂,可以有效提高石墨电极的循环性能,这主要归因于石墨烯有利于形成良好的导电网络。通过石墨烯改性石墨负极材料,制备出了具有“核壳”结构的石墨负极材料。对不同石墨烯包覆量的石墨电极进行比较,当石墨烯包覆量为0.5%时,材料的循环性能最佳。在0.2C电流密度下,石墨烯包覆量为0.5%的人造石墨和天然石墨分别经过50次的循环后,容量保持率分别为98.4%和97.0%,高于纯人造石墨和天然石墨电极的容量保持率(86.0%和81.4%),表现出了良好的循环性能。在1.0C电流密度下,石墨烯包覆量为0.5%的人造石墨和天然石墨经过300次的循环后,容量保持率分别为96.2%和84.9%,高于纯人造石墨和天然石墨电极的容量保持率(62.1%和64.7%),表现出了良好的大电流充放电性能。这主要归因于石墨烯包覆在石墨表面,有利于抑制石墨充放电过程中的体积膨胀,并且阻止了电解液在石墨表面的还原反应,提高了电解液的浸润性。通过动力学分析,石墨烯表面的纳米孔道,缩短了锂离子扩散距离,有利于降低电荷转移电阻,更有利于锂离子的嵌入和脱出。通过对组装的18650型锂离子电池大电流充放电测试,结果表明石墨烯改性的石墨负极具有很好的实际应用价值。在0.5C/1.0C充放电时,石墨烯改性人造石墨电池经过300次的循环后,容量保持率为70.5%,高于纯人造石墨的容量保持率(58.7%)。在相同测试电流条件下,石墨烯改性天然石墨电池经过200次的循环后,容量保持率为70.0%,高于纯天然石墨的容量保持率。石墨烯包覆一方面改善了石墨材料与电解液的相容性,另一方面抑制了石墨充放电过程中的体积膨胀,从而提高了石墨负极的电化学性能。