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，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。
石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。
另外，石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的气体原子（氢原子）也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板。
作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
这种神奇的材料，可能是未来电池的关键、也可能重新塑造可穿戴设备和各种传感器。
我们知道，可穿戴设备目前面对的一大挑战便是佩戴性。大多数智能手表仍硕大无比，手环也不够漂亮，更不用说外星人般的智能服装了，石墨烯则可以改变一切。凭借其超薄、柔性、坚固的特色，可穿戴设备无疑有更多设计空间，让可穿戴设备变得更加灵活、耐用、美观并适合穿戴。
而石墨烯电池是一种基于二维碳材料所制作的电池，它的出现更是让材料科学界兴奋不已，在未来使用石墨烯电池可能会成为一种潮流趋势。在所有种类的电池当中，石墨烯电池拥有最高的能量密度以及最强的电能储备能力。
在新能源汽车锂电材料方面，多篇报道重点提及这方面打开石墨烯几十亿的空间，并且有充电10分钟，行驶1000公里的消息。
2014年12月初，西方媒体报道，西班牙Graphenano公司和西班牙科尔瓦多大学合作研发的石墨烯电池，一次充电时间只需8分钟，可行驶1000公里。如果这一结果属实，那么毫无疑问电动汽车将完全颠覆传统汽油汽车，成为汽车的主力军。
在手机电池方面，锂电池传统制造强国是日本和韩国，在石墨烯电池上他们也正在抢夺技术先机。韩国科学家早在2014年11月就宣布，最新发明的石墨烯超级手机电池，可存储 与传统电池等量的电量，但充电时间只需16秒。美国伦斯勒理工学院研究人员也预计，石墨烯阳极材料比如今锂离子电池中惯用的石墨阳极充电或放电速度快10 倍。
7月8日，国内最早进入石墨烯领域的上市公司之一东旭光电推出了世界首款石墨烯基锂离子电池产品——“烯王”。其在满足5C条件下，可实现15分钟内快速充放电，是普通充电产品的1/24，而且能在-30~80℃环境下工作，循环寿命更高达3500次左右。据悉，“烯王”产品将先在动力玩具、智能家居、动力工具、低温储能等方面应用，后续随着技术成熟和经验积累，将尝试扩展到电动汽车领域。
2 制造方法：
1、氧化还原法（性能差、不纯）
2、微机械剥离法（成本高、产率低）
3、化学气相沉积法（成本高、性能不稳定）
4、外延生长法（成本极高，难度大）
可是！生产成本昂贵一直是难题，最高达到5000元/克。
据不完全统计，目前全球已有近300家公司涉足石墨烯研究，包括IBM、英特尔、美国晟碟、陶氏化学、通用、杜邦等。其中，三星、IBM、东芝、韩国科学技术研究所、韩国成均馆大学等企业和高校具有较高竞争力。但是大部分企业并没有在石墨烯电池领域予以布局，相关的专利也十分有限，他们大都布局在柔性器件半导体显示屏等方面。
3 应用场景
应用一：石墨烯触摸屏
这应该是石墨烯呼声最高的应用。智能手机最关键的一部分就是有一块既能导电又非常透明的触摸屏。恰好，这正是石墨烯的特性！而且石墨烯的强度和柔韧性，都比目前的透明电极材料氧化铟锡（ITO）要更好。
早在2010年，韩国成均馆大学和三星公司的研究人员，就制造出由多层石墨烯和聚酯片基底组成的透明可弯曲显示屏。当时，论文通讯作者、成均馆大学教授洪秉就提出，他们的方法可用于制造基于石墨烯的太阳能电池、触摸传感器和平板显示器。但他当时也承认，大规模制造和商业化还为时尚早。
应用二：石墨烯墨水打印射频天线
英国曼彻斯特大学研究人员与石墨烯生产商BGT材料有限公司合作，用压缩石墨烯墨水打印出射频天线。——科学家将石墨烯材料的应用又向前推进了一大步。这种天线灵活、环保，可廉价大批量生产，能够应用在无线射频识别（RFID）标签和无线传感器上。
目前，大多数商用RFID标签由金属铝和铜组成，材料昂贵、制作过程复杂，而基于石墨烯的RFID标签能够大幅度降低材料成本。该研究团队已经开始计划 开发石墨烯RFID标签，以及传感器和可穿戴电子产品了。石墨烯油墨成本低且很柔软，比其他如纳米金属粒子导电油墨的性能还要强大很多。
应用三：石墨烯灯泡
石墨烯可调光灯泡号称可节省10%的能源，使用寿命也更长，内含由英国曼彻斯特大学所设计、外罩石墨烯的灯丝状LED。石墨烯灯泡价格每颗约15英镑，这款灯泡的设计是以传统灯泡形状为基础，石墨烯能让灯泡的导电以及散热更有效率。
应用四：太阳能电池
在麻省理工学院的一份学术报告中指出，石墨烯已经被视为用于打造第三代太阳能电池的最佳备选材料之一。很巧的是，苹果公司2013年提交了一份专利申 请，申请内容正是关于在一些设备中搭载太阳能电池的解决方案。“石墨烯良好的电导性能和透光性能，使它在透明电导电极方面有非常好的应用前景。”石墨烯太 阳能技术的光电转换效率高达60%，是现有多晶硅太阳能技术的2倍。当前市面上的太阳能电池板基本为多晶硅，其光电转换率为30%左右。
与多晶硅不同的是，石墨烯可以作为纳米涂层，涂于设备表面，以获得光电转换的能力。同时也可以制成柔性、透明的光伏电池板。因此，未来具备太阳能电源的设备将更为小巧和美观，同时可以不受太阳能电池板本身的影响而改变产品设计。另外，石墨烯可作为柔性能量存储，将来用于柔性可穿戴设备，柔性智能设备。
来源：1号机器人
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