由胜献雷和苏刚等人于2012年提出。八角石墨烯的晶体结构是由碳四边环和碳八边环组成，具有sp²杂化化学键，其导带与价带在费米能处有交叠，费米面为两个环，呈现出金属性。八角石墨烯具有很强的抗拉伸性能，其杨氏模量和断裂强度分别为306牛/米和34.4牛/米，与石墨烯可比拟。研究者预测该结构可通过在石墨烯中制造线缺陷而获得，在力学材料、吸附、超导、电子器件等领域具有潜在应用价值。2021年，Q.樊（Qitang Fan）、L.严（Linghao Yan）、P.利耶罗特（Peter Liljeroth）和J.M.戈特弗里德（J.Michael Gottfried）等人在实验中发现了新型联苯烯网络（biphenylene network），是一种由4、6和8边环形成的二维碳结构。应用上述相似方法，有望在实验上获得八角石墨烯结构。2019年，尤景阳、顾波和苏刚又提出了一种新型二维层状碳结构——环石墨炔（cyclicgraphdiyne），其晶体结构是以碳三角形替换石墨炔（graphdiyne）中的六边环而形成，具有sp-sp²杂化化学键，是二维金属，其电子结构具有平带，在空穴掺杂下可呈现铁磁性。