1、最薄最堅(jiān)硬

單層石墨烯厚度只有 0.335 納米，是頭發(fā)直徑的二十萬分之一。

2、導(dǎo)電性最強(qiáng)

石墨烯作為理想二維晶體材料，電子運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到光速的 1/300，電導(dǎo)率可達(dá)10^6。

3、載流子遷移率最高

石墨烯內(nèi)部載流子遷移率可達(dá) 2 × 10^5 cm^2 /Vs，是硅中電子遷移率的 140倍。

4、導(dǎo)熱性最好

石墨烯是已知的導(dǎo)熱系數(shù)最高的物質(zhì)，理論導(dǎo)熱率達(dá)到 5300 W/mK，是室溫下導(dǎo)熱最好的材料。

5、高透光性

單層石墨烯對(duì)光的吸收率僅為 2.3%，且對(duì)任何波長都有效，打破了目前常用半導(dǎo)體化合物如砷化鎵等的吸收帶僅在可見光和近紅外端的限制。

6、超大比表面積

石墨烯具有 2630 ㎡/g 的超大比表面積，能夠作為強(qiáng)力吸附劑與過濾材料，應(yīng)用于環(huán)保、海水淡化等領(lǐng)域，還能充當(dāng)儲(chǔ)能材料負(fù)載。

1、電子材料領(lǐng)域

作為電極材料，石墨烯是絕佳的負(fù)極材料，被認(rèn)為是可以替代硅的芯片材料。另外，石墨烯在柔性屏幕、可穿戴設(shè)備、太陽能充電等領(lǐng)域的應(yīng)用還有待挖掘。

石墨烯在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域也具有一定應(yīng)用空間。例如，愛爾蘭科學(xué)家正在開發(fā)基于石墨烯的靈活可穿戴傳感器，并發(fā)現(xiàn)該傳感器能夠檢測到用戶最細(xì)微的動(dòng)作，包括跟蹤呼吸和脈搏。另外，該傳感器還能實(shí)現(xiàn)自供電，也許未來能夠應(yīng)用在智能服裝中。

2、散熱材料領(lǐng)域

金屬材料在散熱應(yīng)用方面存在難于加工、耗費(fèi)能源、密度過大、導(dǎo)電、易變形以及廢料難回收等諸多問題，幾乎沒有太大的降價(jià)空間。而納米石墨烯導(dǎo)熱塑料如應(yīng)用在LED燈具等產(chǎn)品的散熱上，其系統(tǒng)成本至少可以降低30%。石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的納米新材料，是目前人類所發(fā)現(xiàn)的幾乎完美的平面原子結(jié)構(gòu)，其出色的導(dǎo)電、導(dǎo)熱以及散熱性能讓各行各業(yè)均對(duì)其寄予厚望。

石墨烯是二維的單層碳原子晶體，與三維材料相比，其低維結(jié)構(gòu)可顯著削減晶界處聲子的邊界散射，并賦予其特殊的聲子擴(kuò)散模式。石墨烯所具有的快速導(dǎo)熱與散熱特性使得石墨烯成為極佳的散熱材料，可用于智能手機(jī)、平板電腦、大功率節(jié)能led照明、衛(wèi)星電路、激光武器等的散熱。

3、汽車領(lǐng)域

石墨烯潤滑油

• 有自修復(fù)性能：石墨烯納米微粒可填充磨損微孔、劃痕，對(duì)摩擦副表面進(jìn)行修復(fù)功能；

• 形成潤滑保護(hù)膜：石墨烯納米微粒在摩擦表面形成“滾珠軸承”，具有自潤滑性能；

• 抗磨性能：石墨烯納米微粒對(duì)摩擦副凹凸表面起填充作用，摩擦化學(xué)反應(yīng)在摩擦副間形成了穩(wěn)定的第三體，增加抗磨性能；

• 石墨烯納米微粒優(yōu)異的清潔分散性能，可使油品迅速擴(kuò)散成膜；

• 石墨烯獨(dú)有的分水性能，可以有效防止乳化；

• 有很好的抗氧散熱性，有效延長機(jī)油使用周期。

動(dòng)力汽車

利用石墨烯所具有的超薄超輕、優(yōu)異電化學(xué)性能、較高比表面積、電子和離子傳導(dǎo)性能及特殊的二維單原子層結(jié)構(gòu)，可以將其應(yīng)用于動(dòng)力電池石墨烯負(fù)極復(fù)合材料、鋰電池正極導(dǎo)電劑和石墨烯功能涂層鋁箔等。極大地減輕電池重量從而降低整車質(zhì)量，延長電池使用壽命，大大提高電動(dòng)汽車的續(xù)航里程和充電速度。

汽車夜視功能

新型石墨烯材料出現(xiàn)，未來汽車可能有夜視功能。原理是將石墨烯應(yīng)用到熱成像設(shè)備的芯片中，制成紅外傳感器，未來如果應(yīng)用在汽車前擋風(fēng)玻璃上，那夜晚開車能看到的范圍更廣，也更清晰，或許對(duì)于交通安全也是一大助力。

汽車輪胎

利用石墨烯超薄、超輕，高機(jī)械強(qiáng)度、高導(dǎo)熱等優(yōu)越特性，在汽車輪胎中進(jìn)行應(yīng)用，獲得的輪胎較傳統(tǒng)輪胎性能有較大改善。具有高耐磨、耐抗刺扎，減少爆胎幾率，強(qiáng)抓地力的特點(diǎn)。

另一方面，石墨烯輪胎還有良好的導(dǎo)靜電性，通過輪胎與金屬輪轂嵌合，由輪面接地時(shí)段導(dǎo)出車體靜電。易燃易爆品運(yùn)輸車使用該輪胎，在輪胎3-5年的使用壽命內(nèi)可消除靜電危害，杜絕靜電災(zāi)難。

4、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

石墨烯具有突出的力學(xué)性能和生物相容性，將其作為增強(qiáng)填料可顯著提高生物材料的力學(xué)性能。

生物傳感器是生命分析化學(xué)及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的重要研究方向，已廣泛應(yīng)用于臨床疾病診斷和治療研究。石墨烯制成的生物傳感器對(duì)生命分析領(lǐng)域的快速發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。在基因組測序技術(shù)領(lǐng)域，最近成功開發(fā)出來的DNA感測器，是一種以石墨烯為基礎(chǔ)的場效應(yīng)類晶體管設(shè)備，能探測DNA鏈的旋轉(zhuǎn)和位置結(jié)構(gòu)。該感測器利用石墨烯的電學(xué)性質(zhì)，成功實(shí)現(xiàn)檢測DNA序列的微觀功能。

5、軍工領(lǐng)域

由于石墨烯具有高導(dǎo)電性、高韌度、高強(qiáng)度、超大比表面積等特點(diǎn)，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，石墨烯在航天軍工等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。據(jù)悉，我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)石墨烯可做太空動(dòng)力源。通過對(duì)石墨烯在光作用下的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的研究表明，石墨烯材料可將光能直接轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，這標(biāo)志著石墨烯材料將成為一種新的動(dòng)力來源，這種動(dòng)力源將遠(yuǎn)高于光壓現(xiàn)象所產(chǎn)生的動(dòng)力源。未來，石墨烯可能為星際探索、衛(wèi)星變軌等提供無盡的動(dòng)力。

石墨烯由于優(yōu)越的特性，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)未來5至10年，全球石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模會(huì)超過1000億美元。更有樂觀者認(rèn)為，石墨烯的市場潛在規(guī)模至少在萬億元以上。就目前情況來講，石墨烯市場化的最大阻礙是市場需求和價(jià)格，石墨烯未來產(chǎn)業(yè)化之路遙遙，需要政府的支持，和研發(fā)人員的開拓創(chuàng)新，相信通過共同努力，石墨烯將在更多的領(lǐng)域大放異彩。