與單壁碳納米管（SWCNT）類似，石墨烯具有熱、力、電等優異的性能。但聚合物分子不易進入SWCNT內表面，而氧化石墨烯巨大的比表面積和表面豐富的官能團賦予其優異的復合性能，在經過改性和還原后可在聚合物基體中形成納米級分散，從而使石墨烯片在改變聚合物基質的力學、流變、可滲透性和降解穩定性等方面具有更大的潛力。
另外，由于氧化石墨烯成本低廉，原料易得，因而比SWCNT更具競爭優勢。目前國外已有氧化石墨烯/聚合物復合材料的相關ZL報道，應用領域涵蓋了能源行業的燃料電池用儲氫材料，合成化學工業的微孔催化劑載體，導電塑料，導電涂料以及建筑行業的防火阻燃材料等方面。