随着5G通信技术的推广和普及，散热已经成为电子设备中的一个普遍问题。自20世纪60年代以来，随着摩尔定律的发展，集成芯片行业仍在追求极高的性能，这给热管理带来了巨大的挑战，特别是在便携式电子系统中。传统的散热材料主要依靠金属材料，如氧化铝(~220 W/mk)或铜(~381 W/mk)，不仅难以满足局部热点冷却的需求(临界热流密度~1000 W cm−2)，而且便携性和灵活性也较差。聚酰亚胺在3000℃下石墨化制备的热解石墨膜，导热系数(k) ~1000 W/mk，应用于手机或笔记本电脑中。此外，石墨薄膜的大规模生产成本相对较高，因为石墨化过程中的产率低，能耗高。因此，开发新的替代品来替代集成器件的高效散热是非常重要的。石墨烯由于其优异的导热性和导电性，被认为是一种很有前途的散热和电磁屏蔽材料，近年来引起了广泛的关注。
石墨烯基薄膜的制备方法和影响其散热性能，很难找出哪种原料或方法对热管理是最好的。每种方法都存在与石墨烯片的颗粒或横向尺寸和方向有关的精度问题。总的来说，还原后的氧化石墨烯薄膜具有良好的可加工性，适用于大多数制备方法，甚至适用于规模化的工业生产。但是由于氧化处理过程中引入了大量的缺陷，因此需要在极高的温度(2800℃~ 3000℃)下石墨化来恢复氧化石墨烯薄膜中的缺陷。由于石墨烯片间相互作用弱，采用机械剥离法制备的石墨烯薄膜在加工方法和抗弯曲性能上存在缺陷。石墨烯基复合薄膜具有多种优点，在高效散热方面得到了广泛应用。碳纤维、碳纳米管或聚合物基石墨结构可提供声子在微米级石墨烯片之间传递的途径，以增强原始氧化石墨烯或石墨烯膜的散热性能。
理论和实验结果都证明了石墨烯薄膜的结构缺陷、晶粒或横向尺寸以及取向是影响石墨烯薄膜导热性能的重要因素，这与石墨烯薄膜在缺陷、晶界或界面处发生的声子散射有关。目前，石墨烯基薄膜在LED灯泡、手机和传统散热器涂层等热管理领域显示出巨大的潜力。因此，提高石墨烯或氧化石墨烯的质量和降低工业规模的成本仍然是最重要的问题之一。
