石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢狀晶格的平面薄膜，是一種只有一個原子層厚度的二維材料。石墨烯按照層數劃分，大致可分為單層、雙層和少數層石墨烯。

單層石墨烯：指由一層以苯環(huán)結構（即六角形蜂巢結構）周期性緊密堆積的碳原子構成的一種二維碳材料。

雙層石墨烯：指由兩層以苯環(huán)結構（即六角形蜂巢結構）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛，AA‘堆垛等）堆垛構成的一種二維碳材料。

少層石墨烯：指由3-10層以苯環(huán)結構（即六角形蜂巢結構）周期性緊密堆積的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛構成的一種二維碳材料。

石墨烯：是一種二維碳材料，是單層石墨烯、雙層石墨烯和少層石墨烯的統(tǒng)稱。

黑龍江石墨烯具有優(yōu)良的導電性和極大的比表面積，在儲能領域一直備受關注。石墨烯儲能技術是比較早大規(guī)模應用的一個領域。目前，主要包含石墨烯鋰離子電池、石墨烯超級電容器、石墨烯固態(tài)儲氫等。

1、石墨烯鋰離子電池

鋰離子電池通過鋰離子在電池的正負極之間來回移動來實現(xiàn)電能的存儲和釋放。理論上，石墨烯可以作為活性材料來直接儲存鋰離子，也可以作為導電材料來輔助電池的性能。

2、石墨烯超級電容器

超級電容器和鋰離子電池一樣，也可以儲存和釋放電能。超級電容器的儲存單位電量較少，但可以瞬間提供大量的電量，所以可以滿足需要瞬間大功率放電的需求。

3、石墨烯固態(tài)儲氫

傳統(tǒng)的氫氣儲運主要通過高壓氣態(tài)法或低溫液態(tài)法實現(xiàn)，高壓氣態(tài)法對容器質量要求高、容易造成氫氣的泄露，安全性低。低溫液態(tài)法需要將氫氣冷卻至-200℃以下，成本昂貴，經濟性差導致適用范圍小。同時這兩種方法都必須使用笨重的罐體來承壓或保溫，造成了巨大的有效質量損失，導致總儲氫密度大幅降低。