石墨纳米材料近年来备受关注，展现出巨大的应用潜力。
石墨烯是最具代表性的石墨纳米材料之一。它是由一层碳原子组成的二维材料，具有极高的比表面积、优异的导电性、导热性和机械强度。石墨烯的独特结构使其在电子学、能源存储与转换、传感器等领域有着广阔的应用前景。例如，在电子领域，石墨烯可以用于制造高速晶体管、柔性显示屏等；在能源领域，可作为锂离子电池和超级电容器的电极材料，提高储能性能。
石墨纳米片是由几层到几十层石墨层组成的薄片。它继承了石墨的一些优良性能，同时由于尺寸效应，在某些方面表现出更出色的特性。石墨纳米片可以增强复合材料的力学性能、导热性能和导电性能。在涂料领域，添加石墨纳米片可以提高涂层的耐磨性、防腐性和导电性。
此外，石墨纳米管也是一种重要的石墨纳米材料。它具有中空的管状结构，具有很高的强度和韧性，同时也具有良好的导电性和导热性。石墨纳米管可用于制造高强度复合材料、纳米电子器件等。