傳統鋰離子電池(以石墨作負極，理論容量370mAh/g)已不能滿足電池對能量密度的需求。而鋰金屬負極由于在使用過程中的鋰枝晶、體積膨脹、高反應活性等問題，始終不能工業化。在這樣的背景下，鋰合金或許是不錯的選擇。

近日，斯坦福大學研究人員首先將制備的鋰合金(LixM)納米顆粒包覆于具有優異疏水性能、低氣體滲透性能的石墨烯(<10層)材料之中，隨后將鋰合金/石墨烯負極材料分別應用于以LiFePO4、V2O5、S為正極材料的鋰電池中，并以鋰金屬負極、石墨烯負極做為參照實驗，高電流密度充放電使用情況下，測試了電池的電化學性能，并對負極材料進行了SEM、TEM、XPS、柔韌性和強度、疏水性表征。

結果表明：鋰合金/石墨烯作為負極的電池，高電流密度下充放電循環400次后，電池依然能夠保持初始容量的98%。

這主要是因為LixM合金材料能夠有效應對嵌鋰-脫鋰過程所帶來的體積膨脹變化；而且包覆的石墨烯材料具有較好的疏水性能、較低的氣體滲透性能，提高了負極的穩定性(防止與空氣、水、電解液的反應)；此外對鋰硫電池而言，包覆的石墨烯材料抑制了多硫化合物與負極的反應，降低了正極硫活性物質的損耗，得以保持電池的容量。