據儲能研究者介紹，鋰金屬電池在充放電時因鋰金屬未能均勻地聚集在電極上，而大幅度減小了使用壽命，該弱點成為它一直未被商業化的主要因素。好在，二維氧化石墨烯材料的出現，成為解救該電池的致命要點，有效延長壽命的同時，也提高了安全性。
美國伊利諾伊大學芝加哥分校（UIC）的工作者設計出了一種以二維氧化石墨烯為塗層的“納米片”來彌補鋰金屬電池的不足：將該納米片置於兩個電極之間能夠調節鋰聚集，使之可以經過數百次的充放電迴圈後仍保持較好的安全性。
眾所周知，鋰離子電池中的隔膜通常是由多孔聚合物或玻璃陶瓷纖維製成的，允許鋰離子通過的同時，擋住其他部件，有效降低正負兩極材料接觸的可能性，升高整個系統的安全性。
UIC工程學院機械與工業工程專業副教授沙赫巴齊安-亞薩爾研究團隊將二維氧化石墨烯噴塗到一種玻璃纖維隔膜上，即為“納米片”，改良了鋰金屬電池隔膜的性能，調節鋰離子的流動，以控制鋰的通過速度，防止鋰樹枝狀結晶的形成。另外，鋰電極表面會形成一層均勻的鋰膜，以提高電池綜合性能。
延長鋰金屬電池壽命除了有上述的方法外，還能夠以三氧化鎢與石墨烯複合的材料為負極，高效減緩容量衰退速度，以增加電池的迴圈使用次數，使得更受人們的青睞。
