石墨烯（Graphene）是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料。是一種由碳原子以雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu)，無法單獨(dú)穩(wěn)定存在，直至2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實(shí)驗(yàn)中從石墨中分離出石墨烯，而證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”為由，共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

    石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光"；導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300 W/m·K，高于碳納米管和金剛石，常溫下其電子遷移率*超過15000 cm，又比納米碳管或硅晶體*高，而電阻率只約10-6 Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料。因?yàn)樗碾娮杪蕵O低，電子遷移的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展出更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實(shí)質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。

    1、石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成形，將可能首先在鋰離子電池中獲得批量應(yīng)用
 
    石墨烯的發(fā)現(xiàn)獲得了 2010 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，也引起了全球的關(guān)注，眾多科研人員對(duì)石墨烯的應(yīng)用開展了廣泛深入的研究，已經(jīng)開發(fā)出了石墨烯鋰離子電池、石墨烯LCD 面板、石墨烯電容觸摸屏、石墨烯場(chǎng)效應(yīng)管和石墨烯太陽能電池等應(yīng)用產(chǎn)品。在實(shí)現(xiàn)石墨烯低成本批量生產(chǎn)后，石墨烯批量應(yīng)用將得以實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)鏈將逐漸成型，性能優(yōu)異且價(jià)格適中的石墨烯應(yīng)用產(chǎn)品將進(jìn)入市場(chǎng)走向千家萬戶。
 
    從應(yīng)用研究進(jìn)展來看，石墨烯更有可能首先在鋰離子電池中獲得應(yīng)用。一個(gè)方向是石墨烯復(fù)合電極材料。石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性能可以提升電極材料的電導(dǎo)率，進(jìn)而提升鋰離子電池的充放電速度；同時(shí)，石墨烯“柔韌”的二維層狀結(jié)構(gòu)可以有效抑制電極材料在充放電過程中因體積變化引起的材料粉化，并增強(qiáng)與集流體間的導(dǎo)電接觸。因此，石墨烯能夠改善鋰電池正負(fù)極材料的電化學(xué)性能，磷酸鐵鋰/石墨烯復(fù)合正極材料就是一個(gè)好例子。另一個(gè)方向是作為鋰電池的導(dǎo)電添加劑。加入石墨烯后，鋰電池的大電流充放電性能、循環(huán)穩(wěn)定性和安全性都因此得到了非常大的改善。加入石墨烯改善性能的鋰離子電池，有可能實(shí)現(xiàn)十分鐘左右充滿電，并且一次充電可以行使500 公里。

    2、全球首條生產(chǎn)線解決了石墨烯量產(chǎn)難題，具有重要意義
 
    石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)、結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，以及完美的量子隧道效應(yīng)、優(yōu)異的電導(dǎo)率等一系列特殊性質(zhì)。因?yàn)檫@些性能，它在下一代晶體管、透明導(dǎo)電膜、儲(chǔ)能技術(shù)、化學(xué)傳感、功能復(fù)合材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景十分廣闊，被認(rèn)為是一種有可能改變世界的新材料。

    要實(shí)現(xiàn)石墨烯的深入研究和產(chǎn)業(yè)化，必須首先實(shí)現(xiàn)低成本批量生產(chǎn)，因此，首條石墨烯生產(chǎn)線開工建設(shè)具有重要意義。另外，中科院寧波材料研究所研發(fā)出了石墨烯批量制備技術(shù)，將石墨烯的制造成本從5000 元/克降至3 元/克。估計(jì)量產(chǎn)石墨烯產(chǎn)品售價(jià)在5-7 元/克。這些進(jìn)展大大推進(jìn)了石墨烯產(chǎn)業(yè)化。