石墨烯一直是世上最薄、最坚硬的纳米材料，具有电阻率极低，电子迁移速度极快的特点。石墨烯动力电池，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型动力电池。

墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，同时也是世界上电阻率最小的材料。作为目前最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯的概念自2004年问世以来一直备受关注。

以动力电池领域为例，石墨烯是具有良好应用前景的锂动力电池正负极材料。同时，石墨烯聚合材料动力电池的重量仅为传统动力电池50%，成本将比锂动力电池低77%。从性能来看，石墨烯锂动力电池充电一次，耗时也不超过10分钟。由于其独有的特性，石墨烯被称为“神奇材料”，科学家甚至预言其将“彻底改变21世纪”。

对于未来新能源汽车的动力电池讨论，最靠谱、讨论最多的要属石墨烯动力电池，将一些专业角度的解读“翻译”一下就是：用这种材料结合锂动力电池有两种使用方法，一是用石墨烯的复合材料作为锂动力电池的导电剂，二是直接用作负极，效果都是增加锂动力电池的活性，从而提升电动汽车的续航里程、充电速度。

未来快充石墨烯动力电池实现产业化后，将带来动力电池产业的变革，从而也促使新能源汽车产业的革新。新型石墨烯动力电池实验阶段的成功，无疑将成为动力电池产业的一个新的发展点。动力电池技术是电动汽车大力推广和发展的最大门槛，而动力电池产业正处于铅酸动力电池和传统锂动力电池发展均遇瓶颈的阶段，石墨烯电池研制成功后，若能批量生产，则将为动力电池产业乃至电动从产业带来新的变革。

由于石墨烯拥有超乎想象的导电能力，石墨烯动力电池可以有效解决锂动力电池的短板，产品特质与新能源汽车用户使用直接挂钩。西班牙Graphenano公司(世界上第一家以工业规模生产石墨烯的公司)同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料动力电池，其储电量是市场最好动力电池产品的三倍，用此动力电池提供电力的电动汽车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟。虽然此动力电池具有各种优良的性能，但其成本并不高。Graphenano公司相关负责人称，此动力电池的成本将比锂动力电池低77%，完全在消费者承受范围之内。此外，在汽车燃料电池等领域，石墨烯还有望带来革命性进步。

目前常见的三元材料锂动力电池能量密度在180～200mAh/g，而石墨烯聚合材料动力电池的能量密度则可以超过600mAh/g。也就是说，如果将特斯拉P85上的动力电池替换为同等重量的石墨烯动力电池，其续航里程将达到约1500km，是原来的3倍。除了能量密度高，石墨烯动力电池的充电速度也要比锂动力电池快很多，可以有效解决充电时间长的问题。石墨烯动力电池的寿命可以达到锂动力电池的2倍。采用石墨烯动力电池将能够有效降低电动汽车的成本，进而提升市场竞争力。