石墨烯是一種由碳原子以sp雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，簡單說就是一種新材料，在把石墨片剝成單層之后，這種只有一個碳原子厚度的單層物質就是石墨烯。石墨烯具有優異的光學、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，是人類已知強度高、韌性好、重量輕、透光率高、導電性佳的新型納米材料，更是被廣大研究者譽為新材料之王。

而且也有實驗數據表明，用石墨烯制作成的電池存在著許多優點：

1、單次續航里程可高達1000公里；

2、單次完全充電僅需8分鐘以內；

3、使用壽命是傳統氫化電池的四倍，鋰電池的兩倍；

4、重量僅為傳統電池的一半；

5、電池成本比鋰電池低77%。

由此可見，石墨烯電池存在著相當大的潛力，是代替鋰離子電池的最好材料。

但是，現階段的石墨烯電池還不能批量生產，首先是成本問題，傳統導電炭黑和石墨都是論噸賣，但是石墨烯是論克賣，原材料300萬元/噸。再者是工藝不兼容，石墨烯表面積過大，會對現有鋰離子電池的分散均漿等工序帶來一大堆工藝問題。或許實驗室可以搞定，但是要用作量產，還需要很長的時間。即使是現在出現的石墨烯電池，也都不是真正意義上的石墨烯電池，它只是在鋰電池中摻雜了一點石墨烯而已。