O grafeno é uma das formas de carbono. Como diamantes e grafite, as formas (ou 'allotropes') de carbono têm estruturas cristalinas diferentes, o que lhes confere propriedades diferentes. O grafeno é a forma básica 2D (bidimensional) de uma série de alotrópodes 3D, como grafite, carvão, fullerene e nanotubos de carbono.
O termo grafeno foi cunhado como uma combinação de grafite e o sufixo '-ene' por Hanns-Peter Boehm, que descreveu as folhas de carbono de camada única em 1962. O grafeno é como uma estrutura alveolar ou "arame de galinha", feita de átomos de carbono e suas ligações. O grafite é muitas folhas de grafite empilhadas juntas.
Três milhões de folhas de grafite empilhadas para formar grafite teriam apenas um milímetro de espessura.
O Prêmio Nobel de Física para 2010 foi concedido a Sir Andre Geim e Sir Konstantin Novoselov "por experiências revolucionárias em relação ao material gráfico bidimensional".
Os supercapacitores de grafeno estão entre as aplicações possíveis.
