2020-12-30 07:00 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
石墨烯是一種由碳原子按照sp⊃2;化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，厚度為一個碳原子。
石墨烯最早出現於2004年，在英國曼徹斯特大學的一所實驗室裡，兩位科學家成功用微機械剝離法成功從石墨中分離出石墨烯，1毫米厚的石墨大約包含300萬層石墨烯，可見其剝離之難。
石墨烯因其獨特的電學性能、力學性能、光學性能、熱性能和高比表面積，近年來受到化學、物理、材料、能源環境等領域的極大重視，前景廣闊，被公認為21實際的「未來材料」和「革命材料」。據預計，到2024年前後，石墨烯器件有望替代互補金屬氧化物半導體（CMOS）器件，在納米電子器件、光電化學電池、超輕型飛機材料等研究領域得到應用。
石墨烯市場
我國石墨烯產業呈現出快速發展的態勢，據統計，2018年我國石墨烯產業市場規模已經達到100億元，較2015年的6億元實現年均增長超過100%，預計到 2020 年末，全球和國內石墨烯行業市場規模分別為 95 億美元和 200 億元，中國石墨烯市場規模約佔全球石墨烯總市場規模的 30%，並有逐年提高的趨勢。初步形成了以新能源、塗料、大健康、節能環保、化工新材料、電子信息為主的六大產業化應用領域，其中在新能源領域的市場規模佔比超過60%。
石墨烯應用
超級電容器：解決充電時間長續航短瓶頸
超級電容器是指介於傳統電容器和充電電池之間的一種新型儲能裝置，它既具有電容器快速充放電的特性，同時又具有電池的儲能特性，是一種擁有高能量密度的電化學電容器，比傳統的電解電容容量高上數百倍至千倍不等。與蓄電池和傳統物理電容器相比，超級電容器的特點主要體現在功率密度高、循環壽命長、工作溫限寬、免維護、綠色環保等方面。石墨烯擁有良好的導電性、高密度和比表面積，是超級電容的理想材料。
防腐塗料：熱穩定和抗菌性能優勢顯著
防腐塗料是指防腐塗料是指由底漆、中漆和面漆組成的具有防腐蝕功能的塗料，依據塗料應用領域的不同，可以分為常規防腐塗料和重防腐塗料。我國防腐塗料市場巨大，並且規模還在逐年增長。
石墨烯防腐塗料相對於其他防腐塗料而言，在導電性、熱穩定性、力學性能、抗菌性能等方面優勢更為明顯。石墨烯由於其良好的導電性能和片狀搭接阻隔性能，可以對氧和腐蝕介質起到屏蔽作用，降低了防腐塗層的滲透性能，從而提高塗層的防腐蝕性能。中國防腐塗料發展較快，2019 年，我國防腐塗料總產量 535 萬噸，同比增長 18.4%，佔塗料總產量的 22.2%。
鋰電池導電劑：需求支撐&成本下降行業高增速
鋰電池導電劑的首要作用是提高電子電導率。導電劑在具活性物質之間、活性物質與集流體之間起到收集微電流的作用以減小電極的接觸電阻，提高鋰電池中電子的遷移速率，降低電池極化。此外，導電劑也可以提高極片加工性，促進電解液對極片的浸潤，從而提高鋰電池的使用壽命。常用的鋰電池導電劑可以分為兩類：第一類為傳統導電劑（如炭黑、導電石墨、碳纖維等），第二類為新型導電劑（如碳納米管、石墨烯及其混合導電漿料等）。
柔性顯示屏：可穿戴設備是市場主要驅動力
石墨烯薄膜具有因導電性良好，高柔性，透光性強等原因，未來可廣泛應用於柔性顯示領域。目前市場上使用最多的柔性顯示屏為 ITO 膜（陶瓷材料氧化銦錫），該材料製作工藝趨於成熟，價格較低。但彎折後就不再具有導電性，無法滿足未來行動裝置、可穿戴設備柔性顯示屏的需求，而石墨烯薄膜因其良好的導電性，柔性，透光性，認為均優於 ITO 膜，更適合柔性顯示屏未來發展趨勢，被認為是完美替代 ITO 膜的材料。
傳感器：石墨烯化學敏感性強，在醫學等領域前景廣闊
石墨烯是良好的化學傳感器製作材料。這個過程主要是通過石墨烯的表紅外光束激發等離子體面吸附性能來完成的，石墨烯化學探測器的靈敏度非常高。石墨烯獨特的二維結構使它對周圍的環境非常敏感。石墨烯是電化學生物傳感器的理想材料，石墨烯製成的傳感器在醫學上具有良好的靈敏性。
文章來源：中國粉體網
原標題：《【行業動態】「未來材料」石墨烯》
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