石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维薄膜,只有一个碳原子厚度(0.335nm)。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首次从石墨晶体中分离出石墨烯,并发现其独特的物理性质,开拓了二维材料这一研究领域,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/mK,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率超过15000 cm2/Vs,又比碳纳米管或硅单晶高,而电阻率只约10-6 Ωcm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件。由于石墨烯实质上是一种透明且良好的导体,也适合用来制造透明触控屏、OLED显示板以及太阳能电池。石墨烯粉体具有很高的比表面积,在储能器件,如超级电容和锂离子电池中具有很高的应用价值。