石墨烯（Graphene）是一種二維碳材料，在2004年由英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈．海姆和康斯坦�。�諾沃肖洛夫，在實(shí)驗(yàn)中成功從石墨中分離出石墨烯，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)。

  石墨烯是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的奈米材料，導(dǎo)熱系數(shù)高，且為世上電阻率最小的材料。被期待可用來發(fā)展更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子組件或晶體管，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。

  石墨烯是由一層碳原子形成的薄片，由碳原子組成一個(gè)個(gè)六角形的環(huán)，環(huán)環(huán)相連形成蜂窩狀平面。這是目前世上最薄也是最堅(jiān)硬的納米材料。一層石墨烯的薄度小于一個(gè)納米，肉眼看不見也摸不著，20萬片石墨烯加在一起，才有一根頭發(fā)絲那么粗。

        石墨烯手機(jī)充電時(shí)間只需5秒，電池就滿檔，可以連續(xù)使用半個(gè)月！

        石墨烯電池只需充電10分鐘，環(huán)保節(jié)能汽車就有可能行駛1000公里！

        科學(xué)家確認(rèn)，石墨烯未來將取代煤炭與石油天然氣，成為提供人類生活所需大多數(shù)發(fā)電能源的來源！

石墨烯是世界上最薄、最硬的材料，于2004年問世，發(fā)現(xiàn)石墨烯的英國(guó)曼徹斯特大學(xué)諾沃肖洛夫教授憑著這一重大發(fā)現(xiàn)而于2010年獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)！

石墨烯聚合材料電池的使用壽命較長(zhǎng)，是傳統(tǒng)氫化電池的四倍，鋰電池的兩倍。且因石墨烯的特性，此電池的重量?jī)H為傳統(tǒng)電池的一半，使得裝載該電池的汽車更加輕量化，進(jìn)而提高汽車燃油效率。

  雖然此電池具有各種優(yōu)良的性能，但其成本并不高。Graphenano公司相關(guān)負(fù)責(zé)人稱，此電池的成本將比鋰電池低77%，完全在消費(fèi)者承受范圍之內(nèi)。此外，在汽車燃料電池等領(lǐng)域，石墨烯還有望帶來革命性進(jìn)步。

  燃料電池是將燃料具有的化學(xué)能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。與其他電池相比，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。「質(zhì)子傳導(dǎo)薄膜」是燃料電池技朮的核心部分，汽車中的燃料電池使用氧和氫作為燃料，轉(zhuǎn)變輸入的化學(xué)能量成為電流。

  現(xiàn)有的質(zhì)子薄膜上常存在燃料泄漏，降低了電池有效性，但質(zhì)子可以較為容易地「穿越」石墨烯等二維材料，而其他物質(zhì)則很難穿越，從而可以解決燃料滲透的問題，增加電池的有效性。

  石墨烯薄膜可用于提取大氣層中的氫，暗示著該材料結(jié)合燃料電池更容易從空氣中提取氫。麻省理工學(xué)院的Karnik教授在評(píng)論中指出這項(xiàng)最新研究證實(shí)該在理論上已經(jīng)達(dá)到美國(guó)能源部設(shè)定的2020年質(zhì)子交換膜輸運(yùn)性能目標(biāo)。

  這項(xiàng)突破性研究，為人類認(rèn)知石墨烯等材料特性帶來全新發(fā)現(xiàn)，并有望為燃料電池和氫相關(guān)技朮領(lǐng)域帶來革命性的進(jìn)步。

今年3月，中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院和寧波材料技術(shù)與工程研究所開發(fā)，采用最新研發(fā)的石墨烯觸控屏幕、電池和導(dǎo)熱膜等新材料，產(chǎn)出全球首批名為影馳SETTLERα（開拓者α）的石墨烯手機(jī)，除了屏幕顯示效果更好，在電池續(xù)航力及手機(jī)使用過久發(fā)熱問題有顯著改善。

臺(tái)灣師范大學(xué)化學(xué)系教授洪偉修表示，石墨烯是室溫下導(dǎo)電度最好的材料，過去在外層空間才能發(fā)現(xiàn)這種高速傳導(dǎo)的效應(yīng)，國(guó)內(nèi)已有學(xué)術(shù)單位研究其應(yīng)用，實(shí) 驗(yàn)將其用在高速晶體管，研發(fā)高階的通訊器材。由于石墨烯實(shí)質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也被譽(yù)為「萬能科技材料」，可應(yīng)用在太陽能、航天、軍工、屏幕等科 技產(chǎn)業(yè)，而且可以幫助電池充放電效率提升，壽命和質(zhì)量也比傳統(tǒng)鋰電池好。

石墨烯續(xù)航力勝鋰電

目前傳統(tǒng)鋰電池的缺點(diǎn)是充電時(shí)間過長(zhǎng)。未來若改用石墨烯，不但可以解決電池續(xù)航力的問題，也不會(huì)有傳統(tǒng)鋰電池使用過久的發(fā)熱現(xiàn)象。

博隆咨詢分析師朱翔表示，石墨烯是相當(dāng)具有前景的科技材料，尚未普遍應(yīng)用主要原因，其一石墨烯目前無法大量生產(chǎn)，而且制作成本太高，此前價(jià)格曾高達(dá) 每公克5000元人民幣；其二在石墨烯的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈尚未成熟，而且市場(chǎng)需求量還不高，主要需求以各大科學(xué)研究所和實(shí)驗(yàn)室為主，但國(guó)外對(duì)石墨烯產(chǎn)業(yè)非常重 視，各大企業(yè)爭(zhēng)相在布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)，未來發(fā)展仍不可忽視。