以天然鱗片石墨為原料，通過氧化、離心分離、低溫氫氣還原和超聲分散處理制備了高品質(zhì)的石墨烯片（1~4 層）。采用透射電鏡(TEM)、高分辨透射電鏡(HRTEM)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、拉曼光譜、X-射線衍射(XRD)等測試方法對石墨烯的結(jié)構(gòu)和形貌進行了研究。通過恒流充放電、循環(huán)伏安法(CV)和交流阻抗(EIS)等手段研究了石墨烯用作鋰離子電池負極材料的電化學性能。結(jié)果表明在0.2 mA/cm2的電流密度下石墨烯**可逆比容量為1005 mAh/g，經(jīng)過30個循環(huán)后放電比容量保持在609 mAh/g，在大電流密度下放電容量仍然能保持576 mAh/g，表明石墨烯負極材料具有優(yōu)異的倍率性能。采用改進的Hummers法和離心分離法合成高純度的氧化石墨，在400 ℃條件下氫氣還原氧化石墨制備石墨烯。XRD、TEM 以及HRTEM 等結(jié)果表明，所制備的材料為薄層石墨烯（1~4層）。
在0.2 mA/cm2和1 mA/cm2電流密度下測試石墨烯電極材料的循環(huán)性能，經(jīng)30
個循環(huán)后分別維持在609
mAh/g和576
mAh/g，充放電結(jié)果表明該方法制備石墨烯具有優(yōu)異的電化學性能。
電化學測試結(jié)果表明，石墨烯的電化學性能與石墨烯的結(jié)構(gòu)密切相關，石墨烯的層邊緣和缺陷為鋰離子提供了足夠的存儲空間，從而使得石墨烯具有優(yōu)異的儲鋰性能和倍率性能。