跟著批量化出產(chǎn)以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的工業(yè)化使用腳步正在加速，根據(jù)已有的研討成果，最早實現(xiàn)商業(yè)化使用的范疇可能會是移動設(shè)備、航空航天、新能源電池范疇。
    基礎(chǔ)研討
    石墨烯對物理學(xué)基礎(chǔ)研討有著特別含義，它使得一些此前只能在理論上進(jìn)行論證的量子效應(yīng)能夠通過實驗經(jīng)行驗證。在二維的石墨烯中，電子的質(zhì)量仿佛是不存在的，這種性質(zhì)使石墨烯成為了一種罕見的可用于研討相對論量子力學(xué)的凝聚態(tài)物質(zhì)——因為無質(zhì)量的粒子必須以光速運動，從而必須用相對論量子力學(xué)來描述，這為理論物理學(xué)家們供給了一個簇新的研討方向：一些本來需要在巨型粒子加速器中進(jìn)行的實驗，如今能夠在小型實驗室內(nèi)用石墨烯進(jìn)行。
    石墨烯還具有所謂的量子霍爾效應(yīng)，這種諾貝爾獎量級的重要效應(yīng)以往是要在極低溫下才干顯現(xiàn)的，石墨烯卻能將它帶到室溫下。
    晶體管
    石墨烯能夠用來制作晶體管，因為石墨烯結(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性，這種晶體管在接近單個原子的尺度上仍然能穩(wěn)定地作業(yè)。相比之下，現(xiàn)在勇挑大梁的以硅為資料的晶體管在10nm左右的尺度上就會失掉穩(wěn)定性；石墨烯中電子對外場的反應(yīng)速度超快這一特色，又使得由它制成的晶體管能夠達(dá)到極高的作業(yè)頻率。
    柔性顯示屏
    消費電子展上可彎曲屏幕備受矚目，成為未來移動設(shè)備顯示屏的開展趨勢。柔性顯示未來市場寬廣，作為基礎(chǔ)資料的石墨烯前景也被看好。韓國研討人員首次制作出了又多層石墨烯和玻璃纖維聚酯片基底組成的柔性通明顯示屏。
    新能源電池
    新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要范疇。美國麻省理工學(xué)院已成功研制出表面附有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板，可極大下降制作通明可變形太陽能電池的成本，這種電池有可能在夜視鏡、相機等小型數(shù)碼設(shè)備中使用。別的，石墨烯超級電池的成功研制，也解決了新能源汽車電池的容量缺乏以及充電時間長的問題，極大加速了新能源電池工業(yè)的開展。這一系列的研討成果為石墨烯在新能源電池職業(yè)的使用鋪就了道路。
    航空航天
    因為高導(dǎo)電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工范疇的使用優(yōu)勢也是極為突出的。美國NASA開宣布使用于航天范疇的石墨烯傳感器，就能很好的對地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結(jié)構(gòu)性缺點等進(jìn)行檢測。而石墨烯在超輕型飛機資料等潛在使用上也將發(fā)揮更重要的作用。
    感光元件
    2013年，新加坡南洋理工大學(xué)學(xué)者，研宣布了一個以石墨烯作為感光元件原料的新式感光元件，可望透過特別結(jié)構(gòu)，讓感光才能比現(xiàn)有CMOS或CCD提高上千倍，并且損耗的能源也僅需原本10%。
    這項技能將被使用在監(jiān)視器與衛(wèi)星成像范疇中，不久的將來能夠使用于照相機、智能手機等。
    復(fù)合資料
    根據(jù)石墨烯的復(fù)合資料是石墨烯使用范疇中的重要研討方向, 其在能量儲存、液晶器材、電子器材、生物資料、傳感資料和催化劑載體等范疇展示出了優(yōu)秀性能, 具有寬廣的使用前景。現(xiàn)在石墨烯復(fù)合資料的研討主要集中在石墨烯聚合物復(fù)合資料和石墨烯基無機納米復(fù)合資料上，而跟著對石墨烯研討的深入, 石墨烯增強體在塊體金屬基復(fù)合資料中的使用也越來越遭到人們的重視。