目前研究的锂离子电池（LIBs）的发展主要通过探究新型正极材料。当前,LiBO₂、LiMn₂O₄和LiFePO₄等无机复合阴极材料在商业化锂离子电池在性能方面遇到的问题是理论容量低、矿产资源有限和成本较高等。有机阴极材料作为一种很有发展前途的正极材料,由于其理论容量高、安全性高、可调制分子结构、可持续性等优点而备受关注。具有电活性有机物的一个重要特征是通过可逆氧化还原反应从嵌锂到化学键上锂的积累转化机制。由于有机碳材料,包括羰基化合物、有机硫化合物、自由基聚合物和导电聚合物的氧化还原机理和结构的多样性,这些材料为锂-有机锂离子电池的正极材料的选用提供了丰富的选择。其中,氧化还原活性有机羰基化合物（如PTCDA）作为有机正极材料在可充电锂离子电池中得到了广泛的关注。下面为本文中的研究工作。有机正极材料如N,N′-二甲基-3,4,9,10-苝四羧基二酰亚胺（PDI）,由于其理论容量高,安全性高,可在分子水平上调制,以及理想的可持续性而极具吸引力。然而,由于活性物质在电解液中的溶解而导致的短循环寿命和低倍率容量的问题已成为实际应用的一个不可避免的障碍。活性炭、碳纳米管和石墨烯等碳材料由于其弱的相互作用,不能很好地稳定电解质中的有机物。本文中是设计了一中新的有机材料,来实现长循环锂离子电池（LIBs）,这依赖于正负电荷PDI和带负电荷的还原氧化石墨烯（RGO）之间的离子相互作用。在这种设计中,碳基质可以负载大量的有机分子,并且它们足够强,能够在电解质中长期保存它们。因此,这种独特的设计使得有机PDI锂离子电池（PDI-LIBs）的制造具有非常高的可逆容量超过81mAh/g,在25mA/g下具有优异的可循环性,而且在高电流率为500mAh/g时,其容量仍然保持在28.4mA/g。近期的研究证实我们的方法对于许多其它有机化合物是有效的。