石墨烯电池，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。
随着科技的发展，充电电池应用到各个领域，从手机、笔记本电脑，到电动车、汽车，甚至波音飞机上，都需要用到充电电池，且对电池容量、充电时间、安全性的要求越来越高。现阶段，市场上普遍使用的是锂离子充电电池，但锂离子电池也有它的局限性，最常见的问题就是手机电池过热引起的爆炸问题，且锂离子电池的充电时间较长。
由于石墨烯拥有强劲的导电能力，石墨烯电池成为突破电池技术瓶颈的关键。近年来，石墨烯研发成果转化与产业化发展迅速。西班牙Graphenano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电池。其储电量是现有市场上最好产品的三倍，用此电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而充电时间不到8分钟。虽然此电池具有各种优良的性能，但成本并不高，比锂电池成本低了76%，完全在消费者承受范围之内。
太阳能电池是石墨烯电池应用的重要领域。美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板，可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本。2018年3月31日，中国首条全自动量产石墨烯有机太阳能光电子器件生产线在山东菏泽启动，该项目主要生产可在弱光下发电的石墨烯有机太阳能电池，破解了应用局限、对角度敏感、不易造型这三大太阳能发电难题。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路，进一步解决了新能源汽车续航能力弱的问题，未来新能源汽车可以边跑边充电。
新思界
产业研究人员认为，尽管以石墨烯为原材料的新能源汽车电池，尚未大规模应用，但已成为产业发展的重要方向。一旦这一领域获得突破，新能源汽车行业的瓶颈将被打破，新能源汽车产业有望迅速崛起，新能源汽车也将快速普及。
