石墨烯是目前已知的材料之王:单层石墨烯只有一个碳原子的厚度,约为0.335nm,是目前已知的最薄的材料,在材料属性方面拥有多项世界之最(最强导电性、最硬材料、超高强度、超高导热率、超高透光率),因此石墨烯材料在储能、电子元器件、复合材料等多个领域有望带来革命性应用。
石墨烯制备的主要方法有四种,包括微机械剥离法、外延生长法、化学气相沉积法和氧化石墨还原法等。其中最有可能实现产业化的为化学气相沉积法(CVD)。将含碳原子的气体有机物如甲烷、乙炔等在镍或铜等金属基体上高温分解,脱出氢原子的碳原子会沉积吸附在金属表面连续生长成石墨烯。CVD法制作石墨烯相对简单易行,可以大面积成长,且得到的石墨烯较为完整,质量较好,转移到其它基体上使用也不困难,在器件制备上优势较明显,因此受到广泛关注。
由于石墨烯的潜力巨大,全球各大科研机构及企业纷纷投入石墨烯的研发和产业化浪潮中。从目前已经公布的消息来看,韩国、日本和中国在石墨烯的应用和产业化方面走在世界的前面。但总体而言,目前市面上还缺乏相关产品的销售,特别是石墨烯的薄膜的相关应用产品。石墨烯离真正的产业化尚有一定距离。