石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個原子層厚度的準二維材料，所以又叫做單原子層石墨。英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，因此共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。石墨烯常見的粉體生產的方法為機械剝離法、氧化還原法、SiC外延生長法，薄膜生產方法為化學氣相沉積法（CVD）。由于其十分良好的強度、柔韌、導電、導熱、光學特性，在物理學、材料學、電子信息、計算機、航空航天等領域都得到了長足的發展。石墨烯是已知強度非常高的材料之一，同時還具有很好的韌性。山東石墨烯納米材料

鋰離子電池組均需保護線路，預防電池組被過充過放電。充電時間太長、壽命太短。目前鋰電池安全疑問的解決方案是物理性的：一是使用開關元件，當電池組內的溫度上升時，它的阻值隨之上升，當溫度過高時，會自動終止供電；二是選項恰當的隔板材料，當溫度升高到一定數值時，隔板上的微米級微孔會自動溶解掉，從而使鋰離子不能通過，電池組內部反應終止；三是設立安全閥（就是電池組頂部的放氣孔），電池組內部壓力升高到一定數值時，安全閥自動敞開，確保電池組的使用安全性。而對于大容量鋰離子電池，特別是汽車等用大容量鋰離子電池，只好使用強制散熱。這就為納米鋰電池的問世提供了或許。鋰離子電池組正負極材料納米化加工后制成的電池組，是綠色環保產品，對環境不導致污染，并且成本較目前的高容量電池組低。納米鋰電池技術的關鍵點是高容量、高功率、高安全性之納米級鋰電池材質的開發與落實應用。目前德陽高瞻遠矚，力圖制作***新能源材質***基地與儲能產業基地。德陽瞄準了納米鋰電池這樣的優勢，1、由科學家黃銘主導的23億入股“黃銘納米鋰電池材質”剛建成，年產3000噸電池組材質。河北石墨烯改性氧化石墨易于剝離成穩定的氧化石墨烯分散液，易于成膜。

中科院金屬研究所沈陽材質科學國家(聯合)實驗室科研人員運用化學氣相沉積法制備出石墨烯三維網絡構造材質，一舉攻陷石墨烯制備難題，將石墨烯制備帶入產量高、生長面積大的新時代。這一突破不久前入選了2011年度中國科學**進展。為了揭露石墨烯這一隱秘材質的面紗，新聞記者日前采訪了中科院金屬所的科研人員。據介紹，石墨烯是一種新型碳材質，為單層碳原子緊密堆積而成的二維蜂窩狀晶體結構。石墨烯的導電性極好，在射頻晶體管、超靈敏傳感器、柔性透明導電薄膜、***和高導復合材料、高性能鋰離子電池組和超級電容器等方面展現出極大的應用潛力，成為全人類目前已知的強度**高的物質。它不*可以開發制造出薄如紙片的超輕型飛機材質、超韌性的防彈衣，甚至還能為將來制造“太空電梯”纜線敞開期望之門。但是，繁復的制造工藝阻撓著石墨烯的普遍使用。高質量石墨烯的大量制備以及把石墨烯片組裝成具備特定構造的材質對綜合利用石墨烯的眾多不錯特性、實現商業化應用具備極度關鍵的含義。據該所科研人員介紹，他們在石墨烯三維體材質的宏量制備和應用中使用泡沫金屬作為生長基體，運用化學氣相沉積法方式制備出兼具三維連接網絡構造的泡沫狀石墨烯體材質。

石墨烯電池可以使用七年左右。但是注意一點，這是保守正確使用才可以達到的年限，如果操作不當或者是給電動車充電不規范的話，那么任何電池都不會用長久，所以規范的充電操作可以增加電池的耐用性，并且還非常的安全。要說，石墨烯電池是比較耐用的，剛剛也說了，石墨烯電池可以使用七年左右，可見它是耐用的，當然了，石墨烯也是比較貴的，可以說石墨烯電池要比其他電池貴，但是貴的不是電池本身，而且石墨烯這個技術，這個技術甚至可以價比黃金，所以把電池的整體價格也抬高了，所以說一般人還是比較愿意購買比較便宜的電池。其實石墨烯電池還是有優點的，例如它整體比較輕，讓力氣比較小的沖衫逗人都可以方便攜帶，它的重量是普通電池的一半左右，一點也不會占地方，**主要的是石墨烯電池的安全性比較好，但是必須是在正確使用的前提下，它的耐高溫承受力比較高，但是也不可以長久的在溫度高的環境充電，否則會發生，并且還會引起火災。***造成財產損失和人員傷亡，而且石墨烯電池在充電的過程中不會留下記憶效應，也就是不好的痕跡，一般的普通電池都會留下記憶效應，所以石墨烯的這一點還是不錯的。石墨烯電池的重量介于鉛酸電池和鋰離子電池之間。

石墨烯的主要應用1、傳感器石墨烯可以做成化學傳感器，這個過程主要是通過石墨烯的表面吸附性能來完成的，根據部分學者的研究可知，石墨烯化學探測器的靈敏度可以與單分子檢測的極限相比擬。石墨烯獨特的二維結構使它對周圍的環境非常敏感。石墨烯是電化學生物傳感器的理想材料，石墨烯制成的傳感器在醫學上檢測多巴胺、葡萄糖等具有良好的靈敏性。2、晶體管石墨烯可以用來制作晶體管，由于石墨烯結構的高度穩定性，這種晶體管在接近單個原子的尺度上依然能穩定大氏地工作。相比之下，目前以硅為材料的晶體管在10納米左右的尺度上就會失去穩定性；石墨烯中電子對外場的反應速度超快這一特點，又使得由它制成的晶體管可以達到極高的工作頻率。高導電石墨烯銅復合材料的電導率可以達到108-118 % IACS，高于單晶銅和銀的電導率。山東石墨烯納米材料

石墨烯可以彎曲，石墨烯的理論楊氏模量達1.0TPa，固有的拉伸強度為130GPa。山東石墨烯納米材料

石墨烯內部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp雜化軌道成鍵，并有如下的特點:碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp鍵，即每個碳原子都貢獻一個位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為×10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環的蜂窩式層狀結構外，每個碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵(與苯環類似)，因而具有優良的導電和光學性能。石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm/(V·s)，這一數值超過了硅材料的10倍，是已知載流子遷移率比較高的物質銻化銦(InSb)的兩倍以上。在某些特定條件下如低溫下，石墨烯的載流子遷移率甚至可高達250000cm/(V·s)。與很多材料不一樣，石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小，50~500K之間的任何溫度下，單層石墨烯的電子遷移率都在15000cm/(V·s)左右。另外，石墨烯中電子載體和空穴載流子的半整數量子霍爾效應可以通過電場作用改變化學勢而被觀察到，而科學家在室溫條件下就觀察到了石墨烯的這種量子霍爾效應。山東石墨烯納米材料