二是以石墨烯强化现有电池性能。将石墨烯运用到现有电池上，改进提升锂电池、太阳能电池等电池性能，力图达到超级电池的性能。对于那些已投巨资建设锂电池工厂的企业，短期内很难再投资开发一种全新电池，利用石墨烯的特性来提升现有锂电池性能，或许更为现实。就石墨烯属性来说，作为最薄、最坚硬、导电性良好且拥有强大灵活性的纳米材料，石墨烯可广泛应用于锂离子电池、超级电容器及太阳能电池等储能产品中。石墨烯的特殊结构决定其可以提升电池中的锂离子获得高速率通道的性能，可以帮助锂电池技术突破长期难以逾越的障碍。目前，以石墨烯和硅为原料研发的手机电池，每次充电仅需15分钟，便可让手机运行一周。
三是以石墨烯催化燃料电池性能。用特制的石墨烯材料替代铂作为催化剂，来制造燃料电池所需的氢燃料。燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比，具有能量转化效率高、无环境污染等优点。“质子传导薄膜”是燃料电池技术的核心部分。现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏，因而降低了电池有效性。但质子可以较为容易地“穿越”石墨烯等二维材料，而其他物质则很难穿越，这就可以解决燃料渗透的问题，从而增强电池的性能。
石墨烯技术的应用至今仍处于初级阶段，尤其是能让电池体积和重量大幅缩小的单层石墨烯材料，成品率低，生产成本高，成为石墨烯电池难以产业化的重要成因。因而，通过进一步创新，完善技术工艺，降低生产成本，是今后石墨烯电池发展的关键。目前，我国在石墨烯研发及应用上走在世界前列，已有多款石墨烯电池和石墨烯锂硫电池取得了突破性进展。
当然，全球在电池领域的研发不仅限于石墨烯，日本就在研发利用镁生产性能更高、成本更低的蓄电池;瑞典正在研究利用碳纤维来提高锂电池的性能。但这些新技术要真正实用化，甚至形成巨大的产业，还需要经过市场的洗礼。
总之，寻找超级电池的过程，是科技创新的过程，也是产业结构优化的过程。以石墨烯为代表的超级电池实现突破之日，将是包括电动车、手机、电脑等一切靠电力驱动设备变革之时，对多个行业将具有颠覆性意义，必将为人类生活翻开新的一页。
