三維石墨烯的導電和導熱性能均優異，

導電性能

三維石墨烯的導電率相比普通石墨烯有顯著提高，約為普通石墨烯的數千倍。這得益于其多孔性結構和更大的表面積，這些特性提供了更多導電通路，增加了電流的傳導能力。因此，三維石墨烯可以作為柔性電子器件的理想材料，具有廣泛的應用前景。

導熱性能

三維石墨烯同樣表現出的導熱性能。雖然單層石墨烯的熱導率高達5300W/(m·K)，是目前熱導率的二維材料，但將納觀尺度的石墨烯通過適當的方法組裝成宏觀材料是石墨烯走向應用的有效突破口。近年來，以石墨烯為基元組裝而成的石墨烯散熱膜取得了突破性進展，室溫下面內熱導率已經達到2000W/(m·K)以上。然而，為了突破熱通量的難題，必須增加散熱材料的厚度。通過新的成型工藝，可以制備出厚度達到毫米或厘米級的石墨烯納米復合材料塊體，且仍然保持高熱導率。這種三維石墨烯納米復合材料在導熱性能上表現出色，熱導率遠高于其他三維石墨烯材料。