一、什么是石墨烯？

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(相关资料图)

石墨烯是从石墨中提取出来的材料，最初是从中分离出来的，它是一种极其导电的元素碳形式，由单个平坦的碳原子片排列成重复的六角形晶格构成。

石墨烯具有显着的特征：它比钢重200倍，高度透明，柔韧，具有令人难以置信的天然屏障（除热质子外无任何石墨烯渗透）以及室温下导电率最高的物质。另外，在一个原子厚度处，它被分类为仅具有两个维度的2D材料

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石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格 的平面薄膜，是只有一个碳原子厚度的二维材料。是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的

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石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构。

这种石墨晶体薄膜的厚度只有0.335纳米，把20万片薄膜叠加到一起，也只有一根头发丝那么厚。

它是2004年由曼彻斯特大学的科斯提亚诺沃谢夫和安德烈盖姆小组首先发现的。

石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。

它不仅是已知材料中最薄的一种，还非常牢固坚硬；作为单质，它在室温下传递电子的速度比已知导体都快。

二、石墨烯是什么？

石墨烯是一种由碳原子组成的六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，它可以做成化学传感器，石墨烯独特的二维结构使它对周围的环境非常敏感。

石墨烯也可以用来制作晶体管，由于石墨烯结构的高度稳定性，这种晶体管在接近单个原子的尺度上依然能稳定地工作。

同时，在航空航天、新能源电池领域，它也有出色的潜能和作用。

石墨烯在原子尺度上结构非常特殊，必须用相对论量子物理学才能描绘。

石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。

石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。

这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨毡石墨烯中电子受到的干扰也非常小。

三、什么叫石墨烯？

石墨烯（Graphene）是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。

石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

1、石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

2、石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SiC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法（CVD）。

四、石墨烯到底是什么东西？

石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，厚度仅为头发的20万分之一，是构建其它维数碳质材料（如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨）的基本单元，具有极好的结晶性及电学质量。

石墨烯是零带隙半导体，具备独特的载流子特性和优异的电学质量。

石墨烯独特的电子结构为粒子物理中难以观察到的相对论量子电动力学效应的验证提供了便捷的手段。

另外，弯曲石墨烯的量子电动力学现象研究可能有助于解决某些宇宙学问题。

在纳电子器件方面，石墨烯的可能应用包括：电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管；进一步减小器件开关时间，THz超高频率的操作响应特性；探索单电子器件；在同一片石墨烯上集成整个电路。

其它潜在应用包括：复合材料；作为电池电极材料以提高电池效率、储氢材料领域、场发射材料、量子计算机以及超灵敏传感器等领域 。

五、什么是石墨烯？为什么说石墨烯将会取代石油天然气？

石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。

石墨烯将会取代石油天然气，至少可从以下两个方面得到反映。

在塑料里掺入百分之一的石墨烯，就能使塑料具备良好的导电性；加入千分之一的石墨烯，能使塑料的抗热性能提高30摄氏度。

在此基础上可以研制出薄、轻、拉伸性好和超强韧新型材料，用于制造汽车、飞机和卫星。

新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。

石墨烯超级电池的成功研发，也解决了新能源汽车电池的容量不足以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池产业的发展。

石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。

同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。

它是目前自然界最薄、强度最高的材料。

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