石墨是元素碳的一種同素異形體，每個(gè)碳原子的周邊連結(jié)著另外三個(gè)碳原子（排列方式呈蜂巢式的多個(gè)六邊形）以共價(jià)鍵結(jié)合，構(gòu)成共價(jià)分子。
在石墨晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價(jià)鍵，每個(gè)碳原子與另外三個(gè)碳原子相聯(lián)，六個(gè)碳原子在同一平面上形成正六邊形的環(huán)，伸展形成片層結(jié)構(gòu)。在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)p軌道，它們互相重迭，形成離域的π鍵電子在晶格中能自由移動(dòng)，可以被激發(fā)，所以石墨有金屬光澤，能導(dǎo)電、傳熱。由于層與層間距離大，結(jié)合力（范德華力）較小，各層之間可以滑動(dòng)，因此石墨的密度比金剛石小，質(zhì)軟并有滑膩感，能應(yīng)用于鉛筆芯與潤滑劑地制造。
在現(xiàn)實(shí)生活中，石墨除了能用來生產(chǎn)耐火材料、耐磨潤滑材料、高溫冶金材料外，還是目前主流商業(yè)化的鋰電負(fù)極材料。石墨鋰電負(fù)極材料優(yōu)缺點(diǎn)如下：
優(yōu)點(diǎn)：（1）石墨來源廣泛，儲(chǔ)量豐富；（2）經(jīng)過改性后振實(shí)密度較高；（3）電化學(xué)性能較為穩(wěn)定；（4）實(shí)際比容量密度可以與理論比容量相接近。
缺點(diǎn)：（1）克容量不足，難以滿足動(dòng)力電池的實(shí)際需求；（2）純度較低，副反應(yīng)較多；（3）層狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，經(jīng)過長時(shí)間充放電循環(huán)后易坍塌，導(dǎo)致比容量嚴(yán)重下降以及儲(chǔ)能壽命大幅度縮短；（4）倍率性能較差，不能進(jìn)行大電流充放電，則否會(huì)損害電池；（5）充放電平臺(tái)過低。
