石墨烯到底是什么

石墨烯（Graphene）是一种二维碳材料，在2004年由英国曼彻斯特大学物理学家安德烈．海姆和康斯坦丁．诺沃肖洛夫，在实验中成功从石墨中分离出石墨烯，两人也因「在二维石墨烯材料的开创性实验」为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

  石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的奈米材料，导热系数高，且为世上电阻率最小的材料。被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子组件或晶体管，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

  石墨烯是由一层碳原子形成的薄片，由碳原子组成一个个六角形的环，环环相连形成蜂窝状平面。这是目前世上最薄也是最坚硬的纳米材料。一层石墨烯的薄度小于一个纳米，肉眼看不见也摸不着，20万片石墨烯加在一起，才有一根头发丝那么粗。

        石墨烯手机充电时间只需5秒，电池就满档，可以连续使用半个月！

        石墨烯电池只需充电10分钟，环保节能汽车就有可能行驶1000公里！

        科学家确认，石墨烯未来将取代煤炭与石油天然气，成为提供人类生活所需大多数发电能源的来源！

石墨烯是世界上最薄、最硬的材料，于2004年问世，发现石墨烯的英国曼彻斯特大学诺沃肖洛夫教授凭着这一重大发现而于2010年获得诺贝尔物理学奖！

石墨烯聚合材料电池的使用寿命较长，是传统氢化电池的四倍，锂电池的两倍。且因石墨烯的特性，此电池的重量仅为传统电池的一半，使得装载该电池的汽车更加轻量化，进而提高汽车燃油效率。

  虽然此电池具有各种优良的性能，但其成本并不高。Graphenano公司相关负责人称，此电池的成本将比锂电池低77%，完全在消费者承受范围之内。此外，在汽车燃料电池等领域，石墨烯还有望带来革命性进步。

  燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。与其他电池相比，具有能量转化效率高、无环境污染等优点。「质子传导薄膜」是燃料电池技朮的核心部分，汽车中的燃料电池使用氧和氢作为燃料，转变输入的化学能量成为电流。

  现有的质子薄膜上常存在燃料泄漏，降低了电池有效性，但质子可以较为容易地「穿越」石墨烯等二维材料，而其他物质则很难穿越，从而可以解决燃料渗透的问题，增加电池的有效性。

  石墨烯薄膜可用于提取大气层中的氢，暗示着该材料结合燃料电池更容易从空气中提取氢。麻省理工学院的Karnik教授在评论中指出这项最新研究证实该在理论上已经达到美国能源部设定的2020年质子交换膜输运性能目标。

  这项突破性研究，为人类认知石墨烯等材料特性带来全新发现，并有望为燃料电池和氢相关技朮领域带来革命性的进步。

今年3月，中国科学院重庆绿色智能技术研究院和宁波材料技术与工程研究所开发，采用最新研发的石墨烯触控屏幕、电池和导热膜等新材料，产出全球首批名为影驰SETTLERα（开拓者α）的石墨烯手机，除了屏幕显示效果更好，在电池续航力及手机使用过久发热问题有显著改善。

台湾师范大学化学系教授洪伟修表示，石墨烯是室温下导电度最好的材料，过去在外层空间才能发现这种高速传导的效应，国内已有学术单位研究其应用，实 验将其用在高速晶体管，研发高阶的通讯器材。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也被誉为「万能科技材料」，可应用在太阳能、航天、军工、屏幕等科 技产业，而且可以帮助电池充放电效率提升，寿命和质量也比传统锂电池好。

石墨烯续航力胜锂电

目前传统锂电池的缺点是充电时间过长。未来若改用石墨烯，不但可以解决电池续航力的问题，也不会有传统锂电池使用过久的发热现象。

博隆咨询分析师朱翔表示，石墨烯是相当具有前景的科技材料，尚未普遍应用主要原因，其一石墨烯目前无法大量生产，而且制作成本太高，此前价格曾高达 每公克5000元人民币；其二在石墨烯的产业供应链尚未成熟，而且市场需求量还不高，主要需求以各大科学研究所和实验室为主，但国外对石墨烯产业非常重 视，各大企业争相在布局相关产业，未来发展仍不可忽视。