具有氧化还原活性位点的羰基化合物仅含碳、氢、氧,具有高理论容量、结构多变、来源丰富等优点,有望成为二次电池的新型电极材料.但是,这类材料的电子导电率较低,同时在有机电解液中具有高的溶解性,限制了其实际应用.将这类活性材料与石墨烯负载复合,可一箭双雕地解决这两大难题.目前报道的羰基化合物和碳材料之间的相互作用力为较弱的π-π作用力,无法阻止活性材料从碳材料表面脱落,从而造成电池循环性能衰退.为获得更好的电池性能,必须要提高活性材料和石墨烯之间的相互作用力.本文通过第一性原理计算系统研究了羰基分子和石墨烯的相互作用力.研究结果表明,通过在碳基化合物中引入带有锂金属原子的官能团,可以有效地将较弱的π-π作用力转换为较强的π-Li-π相互作用力.引入的锂原子通过锂原子-羰基化合物和锂原子-石墨烯之间的协同作用将两个芳香性的π组分结合起来.π-Li-π相互作用的概念提供了一个通用的方法来提高电子导电率,并抑制活性材料的溶解,可为高性能二次电池有机电极材料的设计提供支撑.