2011年，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院學(xué)者首先報(bào)道了垂直排列官能化多層石墨烯三維立體結(jié)構(gòu)在熱界面材料中的應(yīng)用及其超高等效熱導(dǎo)率和超低界面熱阻。

　　車體材料

　　這是目前科研人員正在研究的方向，通過添加石墨烯材料而制成的環(huán)氧樹脂（或PET）超強(qiáng)復(fù)合材料，可作為車體材料，使汽車在強(qiáng)度不變甚至更高的基礎(chǔ)上，重量大幅減輕，從而提高車輛行程。

　　電池材料

　　按照一定比例及方法在電池中添加石墨烯相關(guān)材料，可使電池電量提高。目前相關(guān)研究可使鋰硫電池提高10-20個(gè)百分點(diǎn)。

　　超級(jí)電容器

　　由于石墨烯具有特高的表面面積對(duì)質(zhì)量比例，石墨烯可以用于超級(jí)電容器的導(dǎo)電電極?？茖W(xué)家認(rèn)為這種超級(jí)電容器的儲(chǔ)存能量密度會(huì)大于現(xiàn)有的電容器。

　　海水淡化

　　研究表明，石墨烯過濾器可能大幅度勝過其他的海水淡化技術(shù)。

　　石墨烯生物器件

　　由于石墨烯的可修改化學(xué)功能、大接觸面積、原子尺寸厚度、分子閘極結(jié)構(gòu)等等特色，應(yīng)用于細(xì)菌偵測(cè)與診斷器件，石墨烯是個(gè)很優(yōu)良的選擇。