石墨烯是出了名的鋰電池負極材料，但還是很少人知道它可以復合鋰電池正極材料，使其具有優異的性能。
1.石墨烯與聚陰離子型正極材料復合
目前，鋰電池正極材料主要有尖晶石型的LiMn2O4以及橄欖石型的LiFePO4。但它們的電子傳導性差、鋰離子遷移過慢、大倍率充放電下電極與電解液間的電阻率大。因此，學者們向這些材料引入石墨烯可以解決它們的不足。
石墨烯材料的使用大大縮短了鋰離子在正極材料中的擴散路徑，同時復合材料內部的空隙率將增大，為鋰離子提供了大量的嵌入空間，從而儲鋰容量和能量密度得到提升。因此使用石墨烯改性的LiFePO4和LiMn2O4，電子的傳導率和倍率性能有了明顯提升。例如，碳包覆LiFePO4/石墨烯納米晶片在17 mA/g 的電流密度下充放電循環100 次后，可逆儲鋰容量為158 mAh/g，庫倫效率高于97%。。
2.石墨烯與釩系材料復合
釩系材料作為鋰電池正極材料成本低廉、電化學活性較高、能量密度高，受到了廣泛的關注。然而，其倍率性能較差、電荷轉移電阻較高以及晶體結構容易粉化等缺陷制約其在實際應用領域的發展。
石墨烯與釩系材料復合能解決其電導率低、鋰離子傳輸速率慢及納米顆粒間團聚的問題，從而使它更有效地發揮原有的高容量潛力。釩系材料主要是VO5和V2O5納米顆粒。
綜上，石墨烯復合鋰電池正極材料主要起到改性的作用。
