石墨烯从发现至今，产业化得到了快速的发展，尤其是石墨烯研究获得诺贝尔奖之后，产业化发展呈现加速的态势。但总的来讲，石墨烯产业化仍处在发展的初期，特别是石墨烯整个产业链未实现疏通和整合。在整个石墨烯产业链中，存在制约石墨烯产业化发展的几大瓶颈，包括石墨烯制法、转移技术、打通下游应用等诸多问题。要真正实现石墨烯的产业化，必须在这些方面取得进一步的突破。

　　石墨烯--极具开发潜力的新材料

　　独特的结构

　　石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯此前一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，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，用一种简单的机械剥离法成功地分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

　　顶尖的性能

　　石墨烯是已知的世界上最坚硬的纳米材料。石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。据科学家们测算，要施加55牛顿的压力才能使1微米长的石墨烯断裂。如果物理学家们能制取出厚度相当于普通食品塑料包装袋的（厚度约100纳米）石墨烯，那么它将能承受大约两吨重的物品。

　　石墨烯是世界上导电性最好的材料。石墨烯电子的运动速度达到了光速的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。常温下其电子迁移率达到20万cm2/V??s，是硅的100倍，是被认为载流子迁移率最大的锑化锢（7.7万cm2/V？s）的2倍多。石墨烯的电阻率只有约10-6Ω??cm，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。石墨烯可耐受1亿～2亿A/cm2的电流密度，这是铜耐受量的100倍左右。

　　石墨烯是世界上导热性最好的材料。石墨烯导热系数高达5300W/m??K，高于碳纳米管和金刚石，更远高于常用的散热材料铜（401W/m??K）以及最好的导热金属银（420W/m??K）。

　　石墨烯是世界上最薄最轻的材料。石墨烯是单碳原子层，厚度仅0.34nm，比表面积达到2630m2/g。除此之外，石墨烯还具备高透光率（几乎完全透明，只吸收2.3%的光），高性能传感，高吸附强过滤，常温可实现无散射传输等优良而独特的性能。

　　广阔的应用前景

　　石墨烯独特的结构带来了优越的性能，科研人员发现，从小到纳米级的微电子晶体管至大到万千米级的宇宙电梯石墨烯都有着巨大的应用潜力。

　　石墨烯在以下几个具体领域的应用发展比较清晰。

　　电子领域：1.柔性屏、可穿戴设备。石墨烯几乎完全透明，导电性能卓越，而且碳原子的连接十分柔韧，可以用于制作透明导电膜，柔性材料，应用于柔性电容触摸屏、OLED面板、柔性LCD面板等。2.作为芯片材料，替代硅。石墨烯电子迁移速度极快（室温下可达20万cm2/V？s，是硅的100倍），可以制作速度达THz级别的晶体管，因此可用来替代硅，作为新一代超级计算机的芯片材料。

　　能源领域：1.作为电极负极材料。石墨烯理论比容量可达780mAh/g，为常用的石墨电极的2倍多，用石墨烯作为锂电池负极材料将极大提高电池能量密度。石墨烯可使电容器电容容量将呈倍数增长，且能量密度大幅增加，因此石墨烯可用于超级电容器的制造。2.作为太阳能电池的透明导电膜。石墨烯厚度很薄，载流子迁移率很高且具备全光线透过性。是太阳能电池导电膜的理想材料。

　　散热材料领域：石墨烯的高导热率（导热系数5300W/m？K），是常用导热材料铜的13倍多，且远高于石墨。是手机、计算机芯片、LED照明设备的理想散热材料。

　　生物医学领域：由于石墨烯的可修饰化学功能、大接触面积、原子尺寸厚度、分子闸极结构等特色，可用于药物载体、细菌侦测、快速电子DNA定序科技等。

　　环保领域：石墨烯及其复合材料有较强的吸附性与过滤性，在海水淡化、污水处理方面有着巨大的应用价值。