石墨烯具有極高導(dǎo)熱系數(shù), 近年來被提倡用于散熱等方面, 在散熱片中嵌入石墨烯或數(shù)層石墨烯可使得其局部熱點(diǎn)溫度大幅下降。美國加州大學(xué)一項(xiàng)研究顯示 , 石墨烯的導(dǎo)熱性能優(yōu)于碳納米管。中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所高導(dǎo)熱石墨烯/炭纖維柔性復(fù)合薄膜，其厚度在10~200 μm之間可控，室溫面向熱導(dǎo)率高達(dá)977 W/moK，拉伸強(qiáng)度超過15 MPa[1]。普通碳納米管的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)3000W/mK以上, 各種金屬中導(dǎo)熱系數(shù)相對較高的有銀、銅、金、鋁, 而單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)5300W/mK, 甚至有研究表明其導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)6600W/mK。優(yōu)異的導(dǎo)熱性能使得石墨烯有望作為未來超大規(guī)模納米集成電路的散熱材料 。與純石墨烯相比, 還原剝離氧化石墨得到熱導(dǎo)率相對較低(0.14 ～ 2.87 W/mK)的石墨烯(RGOx)。其導(dǎo)熱系數(shù)與氧化石墨被氧化程度密切相關(guān), 原因是RGOx薄片即使經(jīng)過熱還原處理后仍然具有氧化性。導(dǎo)熱率可能與其中殘余的化學(xué)官能團(tuán)、破壞的碳六元環(huán)等缺陷有關(guān)化學(xué)結(jié)構(gòu)被氧化導(dǎo)致晶格缺陷的產(chǎn)生, 阻止了熱傳導(dǎo)作用。