石墨烯（Graphene）是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。

石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。

另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。

作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

要想知道什么是石墨烯电池，还得先看看什么是石墨烯。石墨烯，人称“新材料之王”，与之相关的“绯闻”：手机充电只需几秒钟，史上最薄电灯泡，光驱动飞行器……石墨烯是目前自然界最薄，最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍，同时弹性非常好，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。优点：导热性能好、优良的力学性能、电子迁移率较高等。在制造工艺中加入石墨烯后，智能手机的触摸屏或将更薄、更轻，同时又最不易碎;手机充电或许只要几秒钟;计算机处理器的运转速度或将提高数百倍，等等。

石墨烯电池，就是利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。

我们目前手机使用的电池都是锂电池，随着手机的发展，耗电量越来越大，这对手机的续航能力要求也越来越高。但是，电池技术却跟不上这个步伐，进步很小，石墨烯电池或许能带来一个突破。

石墨烯是目前自然界材料中最薄的一种，也是导热效果最好的热导体。相对于目前的锂电池来说，石墨烯电池的理论重量仅是锂离子电池的一半，储电量却是锂电池的数倍。

石墨烯一经问世便引来极大的关注，而且被公认为21世纪最有前途的新材料。华为公司创始人任正非也曾多次谈到石墨烯，认为“这个时代将来最大的颠覆是石墨烯时代将颠覆硅时代”，且未来10年至20年内将爆发一场技术革命。虽然目前石墨烯的技术还不成熟，没有达到一定的规模，但这并不影响它未来在各领域大范围应用的趋势，工信部原材料司司长周长益日前在2015石墨烯创新大会上透露，包括新材料产业发展的“十三五”规划正在编制并即将出台。其中，欲将石墨烯产业打造成新材料产业发展的先导性产业，到2020年产业规模将突破百亿。不过也有人称“石墨烯材料本身纳米材料的高比表面积等性质与现在的锂离子电池工业的技术体系是不兼容的，应用的希望十分渺茫。”

到底能不能在五年内得到应用并不能确定，各界说法不一。不过，这个技术如果得到普遍应用，无疑是一个不小的变革。