Grafen er efni sem samanstendur af einu lagi af kolefnisatómum sem raðað er í sexhyrndar grindur. Það hefur fjölda einstaka eiginleika, þar á meðal mikla rafleiðni, mikinn vélrænan styrk og mikinn efnafræðilegan stöðugleika, sem gerir það efnilegt efni til notkunar í margvíslegum notkunum, þar á meðal orkugeymslu.
Ein hugsanleg notkun á grafeni í orkugeymslu er í rafhlöðum. Grafen hefur mikið yfirborð og getur leitt rafmagn hratt, sem gerir það að verkum að það hentar vel sem rafskautsefni í rafhlöður. Með því að nota grafen sem rafskaut gæti verið hægt að bæta afköst og afkastagetu rafhlaðna, auk þess að minnka stærð þeirra og þyngd.
Það eru nokkrar leiðir til að nota grafen í rafhlöðum. Einn möguleiki er að nota grafen í staðinn fyrir hefðbundin rafskautsefni, eins og grafít. Grafen hefur meira yfirborð og leiðni en grafít, sem gæti hugsanlega leitt til meiri afkastagetu og hraðari hleðslu í rafhlöðum.
Annar möguleiki er að nota grafen í samsetningu með öðrum efnum til að búa til samsett rafskaut. Til dæmis væri hægt að sameina grafen með öðrum leiðandi eða virkum efnum, svo sem málmoxíðum eða fjölliðum, til að búa til rafskaut með bættri frammistöðu og stöðugleika.
Grafen er einnig kannað til notkunar í aðrar tegundir orkugeymslutækni, svo sem ofurþétta og efnarafala. Í þessum forritum gæti grafen verið notað til að bæta afköst og skilvirkni tækjanna, auk þess að minnka stærð þeirra og þyngd.
Þrátt fyrir hugsanlegan ávinning af því að nota grafen í orkugeymslu eru enn margar áskoranir sem þarf að sigrast á áður en hægt er að nota efnið almennt í þessum forritum. Til dæmis eru áhyggjur af sveigjanleika og kostnaði við að framleiða grafen, sem og endingu og stöðugleika efnisins með tímanum.
