石墨烯(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二维碳纳米材料，单层的石墨烯是由一层密集的碳六元环构成，它的厚度为0.335nm左右，是目前为止最薄的二维纳米碳材料。
实际上石墨烯本来就存在于自然界，只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。
英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯材料拥有其他材料所不具备的特殊性能，如优异的电学性能、出色的机械性能、极高的导热性、超大比表面积、优异的阻隔性能等，使其在众多领域具有传统材料所无法企及的应用价值，因此被称为“新材料之王”。
石墨烯可运用的领域十分广阔，主要集中在能源、环境、电子、化工等行业，尤其是在电子行业的锂电池材料、超级电容器、OLED、柔性屏、传感器、芯片等领域，以及化工行业的涂料、吸附、淡化等领域。
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(下称石墨烯OPV)，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。
2018年6月27日，中国石墨烯产业技术创新战略联盟发布新制订的团体标准《含有石墨烯材料的产品命名指南》。这项标准规定了石墨烯材料相关新产品的命名方法。
