石墨烯是碳原子以sp²键合而成的六角型单原子片层。可通过多种方法制备而成，例如石墨机械剥离法、微机械剥离法、电弧放电法和化学气相沉积法。石墨烯性能优异，广泛用于制备柔性电子器件、生物传感器、太阳能电池、耐腐蚀涂料和药物递送体系。

石墨烯由于优异的导电性和大比表面积，可作为基本材料制作柔性电子设备。 石墨烯柔性电极在能量密度和功率密度性能方面均有显著提升。

石墨烯/聚苯胺纳米复合材料修饰电极可用于重金属的检测。

热处理的石墨烯纳米片可用于制作固体吸附剂，快速、选择性地捕获CO₂。