上榜理由
最薄且最堅硬的納米材料，將開啟超多領域的新“烯”望
石墨烯是目前世界上最薄且最堅硬的納米材料，它幾乎完全透明，只吸收2.3%的光，導熱係數高達5300 W/m·K（高於碳納米管），常溫下電子遷移率超過15000cm2/V·s（高於碳納米管和硅晶體），電阻率只有10-6Ω·cm，為目前世界上電阻率最小的材料，未來將在超多領域引發顛覆性的技術產業革命。
材料簡介
石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格結構的二維碳納米材料，它在2004年由英國曼徹斯特大學物理學家Andre Gein和Konstantin Novoselov通過機械剝離法從石墨中分離得到，他們也因此獲得2010年的諾貝爾物理學獎。
石墨烯具有優越的物理與化學性質，號稱世上最薄最堅硬的納米材料，其厚度可薄至0.34nm，比表面積為2630m2/g，導熱係數高達5300 W/m·K，高於碳納米管和金剛石。其在強度、韌性等方面也表現優異，強度約為180Gpa，是普鋼鋼材的100倍。
應用領域
鋰離子電池、超級電容器、導電油墨、觸摸屏、軟性電子、散熱材料、塗料、生物傳感器、太陽能電池、燃料電池…
發展歷程
1918年，石墨氧化物質的性質被詳細描述；
1948年，投射電子顯微鏡拍攝出少層石墨烯圖像；
1966年，Mermin-Wagner理論提出二維晶體易被破壞，石墨烯只是作為研究碳質材料的理論模型；
20世紀90年代，碳納米管誕生，人們意識到單層石墨烯作為理想模型的意義；
2004年，英國曼徹斯特大學物理學家Andre Gein和Konstantin Novoselov用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯；
2008年，韓國成均館大學和美國休斯敦大學首次採用CVD法大面積製備石墨烯薄膜；
2009年，李雪松、蔡偉偉博士等首次提出石墨烯在銅基底上生長和轉移方法，單層率大於95%，成果發表於《Science》上；
2010年，蓋姆教授與諾沃肖洛夫教授獲得諾貝爾物理學獎，石墨烯受到全球關注；
2011年，我國首個石墨烯研究與產業孵化機構-江南石墨烯研究院成立；
2013年，中國石墨烯產業技術創新戰略聯盟成立；
2014年，鴻納科技千噸級石墨烯生產線投產；
2018年，石墨烯領域首個國家標準正式發佈。
行業發展現狀
1. 石墨烯相關技術從成長階段向技術成熟階段過渡
自2010年石墨烯的研究獲得諾貝爾獎之後，全球掀起了石墨烯研究開發的熱潮，石墨烯相關專利迎來噴井式爆發，新技術不斷湧現，從2010年到2017年相關專利數量增長了20餘倍，相關技術正由成長階段向技術成熟階段過渡。
2. 各國對石墨烯產業的發展高度重視，我國位列前三甲
美國、日本、中國、韓國等都對石墨烯進行了大量的研究，將石墨烯視為未來新興技術的支柱材料。發展至今，中國擁有全球1/3的石墨烯相關專利，在全球石墨烯指數評價中位於第一梯隊，與美國、日本一起位列全球石墨烯研發、生產綜合實力前三甲。
3. 各國的研發側重點有所不同
美國側重於CMOS與半導體，歐洲側重於RF射頻器、電池與油墨，韓國則集中於顯示器的應用。國內安炬科技目前的石墨烯產品有以漿料、噴漆、薄膜等，藍石科技、久元電子投資的久宏鑫公司則是重點發展石墨烯CVD成長技術，而臺苯公司的子公司亞洲碳素則計劃進行石墨烯的量產，同時生產石墨紙與石墨負極材料，這兩項產品有望使用在智能手機和電動車鋰電池市場。
市場規模預測
據BCC research研究報告的數據顯示，2018年全球石墨烯市場規模接近1.95億美元，預計到2023年全球市場規模將達到13億美元。
主要研究單位/公司
國內：寧波墨西、第六元素、青島昊鑫、德通納米、烯碳科技、寶泰隆、重慶墨希、德方納米、安炬科技、藍石科技、久宏鑫、亞洲碳素…
國外：Versarien、Graphenea、2D Fab AB、2D MATERIALS LTD、Abalonyx、ACS Material、Advanced Graphene Products、Advanced Material Development、Akkolab、NanoIntegris、XG Sciences…
應用案例
1、超級計算機：石墨烯晶體管極有可能應用於超能效超高速計算機，超高速是指目前速度的一千倍，超能效是指僅使用目前百分之一的能耗。
2、新型顯示器：石墨烯薄膜可實現可摺疊與伸縮的超薄顯示器。
3、超級汽車：未來的石墨烯電池汽車或可實現充電10分鐘，續航1000公里。
4、手機散熱：SETTLERα 石墨烯手機、石墨烯觸控屏、搭載石墨烯液冷系統的華為Mate 20X…
5、導電油墨：“Vor-ink”石墨烯導電油墨…
6、體育用品：YouTek 石墨烯飛速系列網球拍手柄部位…
以上內容均節選自《揭秘未來100大潛力新材料（2019年版）》_新材料在線
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