墨烯电池被誉为是“下一代电池”具有更好的导电率和高导热效率，可以进一步提升电池的可靠性和性能。三星曾宣布研发出石墨烯电池，充电速度可达传统电池5倍，但网上传言颠覆式提升并不太现实。大面积推广的时间也是难以预测。
今年11月，韩国三星公司发布了下一代电池石墨烯电池。和传统电池相比，三星石墨烯电池能量密度提升45%，并且充电速度可以达到传统电池的5倍。据相关媒体报道，三星下一代旗舰机型Galaxy S9将使用石墨烯材质电池来取代现有的锂电池。这类电池在相同体积下的电池存储能力大约是锂电池的45%，但却可以在12分钟内充满电，而且可以在高达60摄氏度的环境中保持高度稳定性。
有分析人士指出，和传统材料相比，石墨烯拥有更好的导电率，更小的体积、更高导热效率和更高的硬度。所以除了电池领域之外，这一材料在触控、太阳能电池等领域也是遍地开花。不过，此技术要想转化为稳定的大规模量产产品，至少需要几年时间。
周天宇表示，此前就有厂商推出过石墨烯充电宝，石墨烯在电池上的应用是包附材料，并不是完完全全用它来做电池。“目前来说还是用来包附，把钴酸锂包裹起来，外面是一层石墨烯，可以提升电池的可靠性和性能。”
中国石油大学教授李永峰曾对媒体表示，目前石墨烯在电池上的应用，主要是和硅结合在电池负极里面代替原来的石墨，这样可以提升电池的整体容量和充电速度，但性能提升有限，网上传言颠覆式提升并不太现实。
目前全球已有近300家公司涉足石墨烯研究，包括IBM、英特尔、美国晟碟、陶氏化学、通用、杜邦等。其中，三星、IBM、东芝、韩国科学技术研究所、韩国成均馆大学等企业和高校具有较高竞争力。但是大部分企业并没有在石墨烯电池领域予以布局，相关的专利也十分有限。
周天宇预测，2019到2020年会有一定的推广，市面上能够看到石墨烯的手机电池，大面积推广的时间还难以预测。