石墨烯電池的比能量超過600wh/kg。由石墨烯電池供電的電動汽車可行駛1000公里，充電時間不到8分鐘。使用壽命比較長。石墨烯電池壽命是傳統氫化電池的四倍，是鋰離子電池的兩倍，重量輕石墨烯的特性可以將鋰離子電池點焊機生產出來的電池重量減少到傳統電池的一半，這可以提高裝載電池的機器的效率。成本降低生產石墨烯電池的公司稱其成本比鋰離子電池低77％

傳統的導電碳/石墨非常便宜，它以噸為單位出售，而石墨烯則太貴。成千上萬的價格，這不是普通公司能買得起的。幾年前，石墨烯的價格高達每克5000元，遠遠超過黃金的價格，這對普通消費者來說是難以承受的。石墨烯電池暫時無法取代鋰離子電池與黑色技術石墨烯技術相比，目前主流電池類型作為新能源汽車市場的PACK鋰離子電池因其相對較高的能量密度和成熟的成本優勢而受到特斯拉等全球新能源汽車制造商的青睞。事實上，目前石墨烯在電池上的應用重要與硅結合。

所謂的石墨烯電池基本上是鋰離子電池。關于鋰離子電池，石墨烯是一種碳基陽極材料，沒有辦法從根本上改變鋰離子電池的能量比。代替電池負極中的原始石墨，雖然可以提高鋰離子電池的總容量和充電速度，但是性能改善效果有限，并且沒有那么強。石墨烯電池不能取代鋰離子電池，阻礙石墨烯電池的重要原因是大規模生產的重要原因在于內部。

整個石墨烯電池的成本非常高，制備困難，幾乎不可能大規模生產。今天公布的一些驚人數據基本上來自極高純度的石墨烯電池，這些電池只出現在概念階段或實驗室中,摻雜石墨烯電池對鋰離子電池的用途是導電劑或電極鋰插層材料，但與傳統的低導電碳和石墨成本相比，前者帶來的性能提升還不足以吸引制造商,石墨烯材料本身的高比表面積和其他性質與鋰離子電池組裝設備的設備工業現有技術系統不相容。