石墨烯就像锂电池一样，石墨烯电池内部使用两个涂覆在多孔材料中并浸入电解质溶液中的导电板。但是，尽管它们的内部组成非常相似，但这两款电池具有不同的特性，石墨烯比锂离子电池具有更高的电导率，充电和放电也会变得更快。例如，这对于汽车电池或快速设备间充电是非常有用的。

高热导也意味着电池运行温度更低，即使是像智能手机这样狭小的体积，也可以延长电池寿命。