上述研究表明，CVD生长的粉体石墨烯材料表现出不同的形态、质量和性质。这些特征直接影响了使用石墨烯材料相关器件的电化学、光电和热性能。基于CVD生长的粉体石墨烯材料在超级电容器、锂离子电池、催化剂和隔热复合材料中都可以得到应用。

CVD生长的粉体石墨烯材料在能量存储和转换系统中表现出优异的性能，使其成为下一代高能量密度和长寿命器件的理想选择。对于超级电容器的应用，未来的发展方向应该集中在具有大比表面积的三维介孔结构的精确合成上。此外，还应考虑与广泛使用的活性炭电极的成本竞争。从锂离子电池电极应用的角度来看，例如使用Si/SiO 2 @石墨烯复合材料作为电极，有必要通过原位生长途径在石墨烯和活性材料之间引入强的键合作用，这样在高容量电极应用时才会具有良好的循环稳定性。值得注意的是，锂离子进入石墨烯电极的不可渗透性应通过调整石墨烯的形态或缺陷结构来弥补。此外，因为N掺杂石墨烯催化剂中的活性催化位点尚未被确定，所以粉体石墨烯材料的杂原子掺杂需要进一步研究以促进石墨烯的催化应用。

虽然许多基于石墨烯的能源相关器件在实验室规模上表现出相当高的性能，但真正的突破依赖于具有理想的结构和多功能特性粉体石墨烯材料的大规模生产。众所周知，化学剥离路线具有可扩展性和低成本，但由此产生的石墨烯薄片的结晶度差，极大地限制了高能量密度和高功率密度能源系统（例如超级电容器和电池）中的超快速电子传输。另一方面，CVD合成路线已经出现了可扩展、可调控、可生产高结晶度石墨烯薄膜的方法，可用于基础研究和实际应用。更有趣的是，CVD合成路线极大地增强了获得的石墨烯产品的特征和性能。由于产量有限，基于二维平面基底的常规CVD途径似乎不适合大量生产石墨烯材料。在这方面，考虑到质量和产量之间的折中，粉体石墨烯的CVD生长被认为是弥补化学剥离和二维基底表面生长之间差距的良好选择。受益于高温结晶过程，尽管质量中等，目前获得的石墨烯产品仍然保持了sp 2 碳结构的长程 π -共轭。因此，石墨烯产品应该优于存在大量内在/外在缺陷的化学剥落石墨烯片。当然，在某些情况下缺陷可以用作改善催化活性的活性位点（例如金属-空气电池和燃料电池）。此外，在CVD生长的粉体石墨烯材料中也可以保留优异的电性能和热性能，从而提高相关应用中的能量储存和转换性能。

目前，粉体石墨烯材料的CVD合成和能源相关应用仍存在若干挑战。例如，在管式CVD室中，沿着轴向和径向方向的温度和碳源的浓度梯度分布显著影响在粉末床上生长的石墨烯层的均匀性和结晶质量，这阻碍了合成石墨烯的CVD系统的可扩展性。此外，由于共形生长仅沿着模板的三维表面进行，石墨烯与其下层基底的低质量（体积）比显著限制了三维石墨烯产品的产量。因此，为模板制造高度暴露的表面应该是提高工业生产能力的有前景的途径，也可以考虑采用连续和可扩展的流化床CVD策略。此外，应考虑用于去除和再利用基底的绿色转移工艺，以降低粉体石墨烯的生产成本。