自2004年由機械剝離出來，石墨烯受到了廣泛的關注，它在力學、光學、電學和微觀量子上都有極為優異的性能，這主要依賴于它的原子結構——由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格單層二維碳納米材料，正是這種穩定二維蜂巢狀晶格結構賦予了石墨烯不一樣的使命。
被譽為“新材料之王”的石墨烯，正帶領我們由硅時代向石墨烯時代邁進。
石墨烯結構圖
一、石墨烯那些“顛覆”我們認知的性能
1、最薄最堅硬
單層石墨烯厚度只有0.335納米，是頭發直徑的二十萬分之一，但是它是人類已知強度最高的物質。
2、導電性最強
石墨烯作為理想二維晶體材料，電子運動速度達到光速的1/300，電導率可達106S·m-1，是室溫下最好的導電材料，性能超過已知最好的導體銀或銅。
3、載流子遷移率最高
石墨烯內部載流子遷移率可達2×105cm2/Vs，是硅中電子遷移率的140倍，是未來各類導體、半導體電器元件的理想材料。
4、導熱性最好
石墨烯是已知的導熱系數最高的物質，理論導熱率達到5300W/mK，是室溫下導熱最好的材料。
5、高透光性
單層石墨烯對光的吸收率僅為2.3%，且對任何波長都有效，打破了目前常用半導體化合物如砷化鎵等的吸收帶僅在可見光和近紅外端的限制，可制備透明導電薄膜，替代ITO，用于觸摸面板、柔性液晶面板、太陽能電池及LED照明等。
6、超大比表面積
石墨烯具有2630m2/g的超大比表面積，能夠作為強力吸附劑與過濾材料，應用于環保、海水淡化等領域，還能充當儲能材料負載。