石墨烯為原料制備的導電漿料應用于鋰離子電池中優勢明顯。石墨烯可大幅提升鋰離子電池陽極的效能。用石墨烯電極做負極，動力鋰電池的充電時間將從2小時縮短到10分鐘。

石墨烯應用于超級電容器能有效提高能量密度，可快速充放電，并提高使用壽命。

表面附有石墨烯納米圖層的柔性光伏電池板，可極大降低制造透明可變形太陽能電池的成本。

碳納米管的結構雖然與高分子材料的結構相似，但其結構卻比高分子材料穩定得多。碳納米管是目前可制備出的具有最高比強度的材料。將以其他工程材料為基體與碳納米管制成復合材料, 可使復合材料表現出良好的強度、彈性、抗疲勞性及各向同性，給復合材料的性能帶來極大的改善。