为了满足人们对电子产品日益增长的小型化、多样性和多变性的需求，柔性、可穿戴的便携式电子产品已经成为未来的发展趋势。近年来，可卷曲显示屏的出现和柔性电子产品的概念，如电子衬衫和可卷曲手机，引发了科研人员对柔性电子技术的研究热潮。柔性电子中的技术即将带来新一轮的电子技术革命，将对社会生活方式和习惯产生革命性的影响。柔性电化学储能材料不仅需要承受电池和电容器材料本身在电化学过程中引起的体积变化，还需要器件在机械变形的条件下正常工作。
石墨烯基柔性锂离子
电池材料的发展现状
柔性锂离子电池是锂离子电池领域新兴的研究方向之一，目前仍处于实验室研究阶段。开发柔性锂离子电池的主要难点在于如何获得高性能的柔性电极片。
石墨烯还具有很高的导电性和导热性，优异的电化学性能和易功能化的表面，可以很容易地加工形成柔性薄膜。因此，石墨烯被认为是一种极具潜力的先进柔性电化学储能材料。石墨烯在柔性锂离子电池中的应用主要包括两个方面:
石墨烯作为导电增强相，借助聚合物、纸和织物提供柔性骨架，提高柔性极片的电子导电性，获得复合导电基体，并负载活性物质；
石墨烯或其复合材料可直接用作柔性基底或柔性电极。石墨烯/柔性基体复合结构
石墨烯具有很高的电子导电性，可以通过喷涂、浸涂、涂覆等不同方法附着在各种柔性基底上。基底提供柔性支撑和机械性能，石墨烯提供导电网络，形成石墨烯/柔性基体复合结构。常见的基质材料，如聚合物、纸、织物等。可用于制备这种类型的电极。
程研究组以大孔径、高孔隙率的滤纸为过滤介质，采用true 空抽滤方法，以石墨烯分散液为滤液，得到石墨烯/纤维素复合纸。在抽滤过程中，石墨烯进入滤纸内部，在毛细作用力和纤维素纤维表面官能团的共同作用下，牢固地结合在其表面，并继续沉积填充在纤维素纤维组成的三维网状孔隙中，最终形成石墨烯和纤维素两相三维交织结构的石墨烯/纤维素复合结构。在这种两相三维交织结构中，纤维素纤维作为柔性三维骨架，为复合结构提供了良好的力学性能和离子传输通道。
石墨烯薄膜与复合材料柔性基体
为了增加柔性电极中活性物质的比例，石墨烯薄膜也可以直接用作负极。通过真空过滤等方法已经制备了大量的石墨烯薄膜。另一方面，石墨烯具有特殊的二维层状结构和丰富的表面官能团，这也使得石墨烯薄膜具有较高的弯曲和力学性能。
柔性石墨烯电极的表征电化学测试主要包括半电池和全电池在动态条件下的电化学性能等。目前，大多数柔性电极被组装成钮扣型半电池以研究其电化学性能，并在静态条件下测试其拉伸、剪切和弯曲强度。
Ruoff研究组详细研究了GO薄膜的制备、拉伸和弯曲等力学行为。
Kim等人通过气相化学沉积制备了高质量的石墨烯薄膜，将石墨烯转移到PET基底上，并涂覆PDMS以测试其机械性能。程研究组对石墨烯薄膜和石墨烯/纤维素复合纸进行了拉伸试验和反复弯曲试验。程研究组以泡沫镍为模板，采用定向化学气相沉积法制备了三维石墨烯泡沫。互连的网络结构使其具有高比表面积、高导电性和柔韧性。因为石墨烯泡沫有褶皱和波纹。发展趋势预测综上所述，柔性还处于实验室研究阶段，主要集中在柔性锂离子电池领域。得益于其优异的二维结构和力学性能，石墨烯有望作为柔性电极的核心材料得到广泛应用。但是柔性电池还处于发展初期，距离真正使用还有很长的路要走。针对石墨烯柔性电极存在的主要问题，未来的发展方向可能集中在以下几个方面:
柔性电极的机械性能和高变形能力可以提高现有石墨烯复合柔性电极的抗拉强度和抗弯能力。解决方案可能集中在:与碳纳米管、聚合物或柔性基体复合，以及采用新的电极结构设计。
具有自修复能力的柔性电池；
快速充电能力的提高；
柔性电极制备新技术的发展；
柔性锂离子电池装置的组装和设计。
存在的问题主要包括:(1)电解液的优化和改进；(2)软包装材料的发展；(3)极耳和石墨烯柔性极片之间的连接。极耳是锂离子电池极片与外部电路连接的重要部件。在传统的锂离子电池中，一般使用铝和镍作为极耳。因为柔性锂离子电池一般采用碳基极片。
摘要
随着柔性电子产品的发展，柔性锂离子电池作为其关键部件之一备受关注。近年来，虽然柔性锂离子电池电极材料的制备技术取得了很大进展，但柔性锂离子电池的性能仍远未达到传统锂离子电池的水平，远不能满足实际应用的要求。得益于其优异的二维结构和力学性能，石墨烯有望作为柔性电极的核心材料得到广泛应用。石墨烯薄膜直接用作柔性基底可以降低电极质量，提高电池的整体能量密度，因此将会有更广阔的发展前景。
