各种碳质材料，特别是 sp2 杂化的碳质材料，由于其特殊的层状结构或者超大的比表面积，成为重要的储能材料或者储能体系的电极材料。

作为sp2杂化碳质材料的基元结构的单层石墨——石墨烯（graphene），2004年被成功制备独特的结构——真正的表面性固体（无孔、表面碳原子比例为 100% 的超大表面材料），使其成为下一代碳质电极材料的重要选择。