超级电容器是一种介于传统电容器和二次电池之间的电化学储能装置，优势在于容量大、功率密度高、循环寿命长等，特别适合于电动汽车、电源系统、便携式电子设备等应用。但比能量密度低则是超级电容一大瓶颈，从目前看到技术进展看，石墨烯有望提升超级电容器能量密度10倍以上，将大大改变目前超级电容性能上的不足。石墨烯在超级电容器领域的应用前景可观。
　　电极材料是制作超级电容器的关键技术，其制作难度较高。超级电容器可以分为电极、电解质、集流体和隔离物四大部分，其中电极是超级电容的关键部件，电极成本占到整个电容器材料成本的40-50%，是技术难度最高的环节，因此电极材料制造能力是超级电容的核心能力。
　　电极材料的性能要求包括高比表面、高中孔率、高电导率、高堆积比重、高纯度、高性价比六个方面。目前双电层型超级电容器的电极材料主要包括活性碳电极材料、碳纤维电极材料、碳气凝胶电极材料、碳纳米管电极材料，但是，由于成本优势，目前超高比表面活性炭占了电极材料的很大部分。
　　相对于活性炭，石墨烯材料具有多重优势，比如很高的比表面积和更加优异的导电性，比容量也高于一般的活性炭和碳纳米管。此外，其特殊的平面二维结构使之具有更为丰富的微观结构，有利于电解液的渗透和电子的传输，因此，石墨烯化工行业非常适合作为超级电容器的电极材料。
　　目前石墨烯电极材料较大的一个劣势在于成本较高。未来，随着石墨烯粉体生产实现规模化、石墨烯粉体制造工艺及生产技术不断升级，石墨烯电极成本会大幅度下降，石墨烯电极取代目前电容器碳电极将成为可能。
　　近年来，在国家政策的推动下，我国超级电容器行业取得了较快发展，2015年行业市场规模突破40亿元，同比增长40%。“十三五”期间，推动我国超级电容器行业的发展的主要动力仍然在于政策，新能源汽车、风电、交通轨道、电力、军工等超级电容应用领域都是国家“十三五”期间政策重点扶持对象。
　　中投顾问产业研究中心预测，未来五年国内超级电容器行业仍将保持高景气度，预计未来五年的年复合增长了有望达到30%，至2020年超级电容器市场规模有望达到150亿元，以45%的电极材料成本估算，2020年电极材料市场规模可达67.5亿元。
　　与大多数石墨烯粉体应用市场不同，当前石墨烯在超级电容器领域的应用技术已经具备，阻碍其市场渗透率提高的主要原因在于成本过高，一旦石墨烯成本下降至普遍可接受范围，市场渗透率将快速提升。以10%的渗透率估算，2020年超级电容器领域石墨烯市场规模约为7亿元。