石墨烯具有独特的二维形态和众多优良特性，有望显着增加电化学储能装置（EESD）的能量密度和功率密度，从流行的锂离子电池和超级电容器到下一代高能电池。在这里，我们回顾了石墨烯基材料用于EESD的最新进展，包括锂离子电池，超级电容器，微超级电容器，高能锂空气和锂硫电池，并讨论了不同纳米结构的孔，掺杂，组装，杂交和功能化对改善电化学性能的重要性。石墨烯的主要作用是：（1）优异的活性材料，（2）超薄2D柔性载体，和（3）无活性的导电添加剂。此外，我们讨论了石墨烯构建具有轻巧，超柔，薄且新颖电池结构等多种功能的新概念型石墨烯启用EESD的巨大潜力。最后，简要讨论了石墨烯基EESD的未来前景和挑战。

Fig.1 石墨烯材料用于电化学储能系统的示意图如锂离子电池（LIB），锂硫电池（Li-S），Li-O2电池，SC和Micro-SCs。

Fig.2 石墨烯/金属氧化物杂化结构模型示意图。（a）锚定模型：氧化物纳米颗粒固定在石墨烯上。（b）包裹模型：由石墨烯包裹的氧化物。（c）封装模型：石墨烯封装的氧化物。（d）三明治模型：氧化物/石墨烯/氧化物三明治结构。（e）层状模型：氧化物和石墨的交替层状结构。（f）混合模型：石墨烯和氧化物机械混合。

Fig.3 （a）Co3O4/石墨烯复合材料的制造工艺示意图。（b）Co3O4/石墨烯复合材料的透射电子显微镜（TEM）和（c）高分辨率TEM（HRTEM）图像。（d）Co3O4/石墨烯复合材料的循环性能。（e）NiO@石墨烯的反应动力学图片：Li+与NiO@石墨烯中的NiO反应。（f）通过简单水热法制造FeOx-石墨烯杂化物的示意图。（g）FeOx-石墨烯杂化物的扫描电子显微镜（SEM）图像。（h）FeOx-石墨烯在不同电流密度下的循环稳定性。

Fig.4 （a）LSG基SCs制造示意图。（b）活化微波膨胀石墨氧化物（a-MEGO）示意图。（c）a-MEGO薄边缘的高分辨率电子显微镜照片。（d）a-MEGO边缘的高分辨图像。（e）合成多孔三维石墨烯材料的简单绿色工艺示意图。（f）具高度褶皱表面的三维石墨烯基块体材料的高分辨图像，显示出三维多孔结构。

相关研究成果发表在Carbon（