《石墨烯相关知识》word版.docx

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《石墨烯相关知识》word版

石墨烯

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平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。

石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国HYPERLINK"http:

//zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9B%BC%E5%BD%BB%E6%96%AF%E7%89%B9%E5%A4%A7%E5%AD%A6"曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆（AndreGeim）和康斯坦丁·诺沃肖洛夫（KonstantinNovoselov），成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在。

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5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-6Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料（仅限常温下，肯定比不过超导）。

因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，在室温状况，传递电子的速度比已知导体都快。

石墨烯的原子尺寸结构非常特殊，必须用量子场论才能描绘。

石墨烯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或晶体管。

由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。

石墨烯另一个特性，是能够在常温下观察到量子霍尔效应。

石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同，是碳原子以spHYPERLINK"http:

//zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B7%B7%E6%88%90%E8%BB%8C%E5%9F%9F"2HYPERLINK"http:

//zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B7%B7%E6%88%90%E8%BB%8C%E5%9F%9F"混成轨域呈蜂巢晶格（honeycombcrystallattice）排列构成的单层二维晶体。

石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。

石墨烯的命名来自英文的graphite（石墨）+-ene（烯类结尾）。

石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。

石墨烯的结构非常稳定，碳碳键（carbon-carbonbond）仅为1.42Å。

石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。

这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。

另外，石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。

由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。

石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元：

石墨，木炭，碳纳米管和富勒烯。

完美的石墨烯是二维的，它只包括六边形（等角六边形）;如果有五边形和七边形存在，则会构成石墨烯的缺陷。

12个五角形石墨烯会共同形成富勒烯。

石墨烯卷成圆桶形可以用为碳纳米管；另外石墨烯还被做成弹道晶体管（ballistictransistor）并且吸引了大批科学家的兴趣。

在2006年3月，佐治亚理工学院研究员宣布,他们成功地制造了石墨烯平面场效应晶体管，并观测到了量子干涉效应，并基于此结果，研究出以石墨烯为基材的电路.

发现历史

在本质上，石墨烯是分离出来的单原子层平面石墨。

按照这说法，自从20世纪初，X射线晶体学的创立以来，科学家就已经开始接触到石墨烯了。

1918年，V.Kohlschütter和P.Haenni详细地描述了石墨氧化物纸的性质（graphiteoxidepaper）。

1948年，G.Ruess和F.Vogt发表了最早用穿透式电子显微镜拍摄的少层石墨烯（层数在3层至10层之间的石墨烯）图像。

关于石墨烯的制造与发现，最初，科学家试着使用化学剥离法（chemicalexfoliationmethod）来制造石墨烯。

他们将大原子或大分子嵌入石墨，得到石墨层间化合物。

在其三维结构中，每一层石墨可以被视为单层石墨烯。

经过化学反应处理，除去嵌入的大原子或大分子后，会得到一堆石墨烯烂泥。

由于难以分析与控制这堆烂泥的物理性质，科学家并没有继续这方面研究。

还有一些科学家采用化学HYPERLINK"http:

//zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%96%E5%AD%A6%E6%B0%94%E7%9B%B8%E6%B2%89%E7%A7%AF%E6%B3%95"气相沉积法，将石墨烯薄膜外延生长（epitaxialgrowth）于各种各样基板（substrate），但初期品质并不优良。

于2004年，曼彻斯特大学和俄国切尔诺戈洛夫卡HYPERLINK"http:

//zh.wikipedia.org/w/index.php?

title=%E5%BE%AE%E9%9B%BB%E5%AD%90%E7%90%86%E5%B7%A5%E5%AD%B8%E9%99%A2&action=edit&redlink=1"微电子理工学院（InstituteforMicroelectronicsTechnology）的两组物理团队共同合作，首先分离出单独石墨烯平面。

海姆和团队成员偶然地发现了一种简单易行的制备石墨烯的新方法。

他们将石墨片放置在塑料胶带中，折叠胶带粘住石墨薄片的两侧，撕开胶带，薄片也随之一分为二。

不断重复这一过程，就可以得到越来越薄的石墨薄片，而其中部分样品仅由一层碳原子构成——他们制得了石墨烯。

当然，仅仅是制备是不够的。

通常，石墨烯会隐藏于一大堆石墨残渣，很难得会如理想一般地紧贴在基板上；所以要找到实验数量的石墨烯，犹如大海捞针。

甚至在范围小到1cm2的区域内，使用那时代的最尖端科技的都无法找到。

海姆的秘诀是，如果将石墨烯放置在镀有在一定厚度的氧化硅的硅片上。

利用光波的干涉效应，就可以有效地使用光学显微镜找到这些石墨烯。

这是一个非常精准的实验；例如，假若氧化硅的厚度相差超过5%，不是正确数值300nm，而是315nm，就无法观测到单层石墨烯。

近期，学者研究在各种不同材料基底上面的石墨烯的可见度和对比度，同时也提供一种简单易行可见度增强方法。

另外，使用拉曼显微学（Ramanmicroscopy）的技术做初步辨认，也可以增加筛选效率。

于2005年，同样曼彻斯特大学团队与哥伦比亚大学的研究者证实石墨烯的准粒子（quasiparticle）是无质量HYPERLINK"http:

//zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B2%BB%E7%B1%B3%E5%AD%90"迪拉克费米子（Diracfermion）。

制备方法

在2008那年，由机械剥离法制备得到的石墨烯乃世界最贵的材料之一，人发截面尺寸的微小样品需要花费$1,000。

渐渐地，随着制备程序的规模化，成本降低很多。

现在，公司行号能够以公吨为计量单位来买卖石墨烯。

换另一方面，生长于碳化硅表面上的石墨烯晶膜的价钱主要决定于基板成本，在2009年大约为$100/cm2。

韩国研究者，使用化学气相沉积法，将碳原子沉积于镍金属基板，形成石墨烯，浸蚀去镍金属后，转换沉积至其它种基板。

这样，可以更便宜地制备出尺寸达30英吋宽的石墨烯薄膜。

撕胶带法/轻微摩擦法

最普通的是微机械分离法，直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。

2004年，海姆等用这种方法制备出了单层石墨烯，并可以在外界环境下稳定存在。

典型制备方法是用另外一种材料膨化或者引入缺陷的热解石墨进行摩擦，体相石墨的表面会产生絮片状的晶体，在这些絮片状的晶体中含有单层的石墨烯。

但缺点是此法利用摩擦石墨表面获得的薄片来筛选出单层的石墨烯薄片，其尺寸不易控制，无法可靠地制造长度足供应用的石墨薄片样本。

碳化硅表面外延生长

该法是通过加热单晶碳化硅脱除硅，在单晶（0001）面上分解出石墨烯片层。

具体过程是：

将经氧气或氢气刻蚀处理得到的样品在高真空下通过电子轰击加热，除去氧化物。

用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后，将样品加热使之温度升高至1250-1450℃后恒温1min-20min，从而形成极薄的石墨层，经过几年的探索，克莱尔•伯格（ClaireBerger）等人已经能可控地制备出单层或是多层石墨烯。

在C-terminated表面比较容易得到高达100层的多层石墨烯。

其厚度由加热温度决定，制备大面积具有单一厚度的石墨烯比较困难。

金属表面生长

　　取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯，首先让碳原子在1150℃下渗入钌，然后冷却，冷却到850℃后,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面，镜片形状的单层的碳原子“孤岛”布满了整个基质表面，最终它们可长成完整的一层石墨烯。

第一层覆盖80％后，第二层开始生长。

底层的石墨烯会与钌产生强烈的相互作用，而第二层后就几乎与钌完全分离，只剩下弱电耦合，得到的单层石墨烯薄片表现令人满意。

但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀，且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。

另外彼得·瑟特（PeterSutter）等使用的基质是稀有金属钌。

氧化减薄石墨片法

石墨烯也可以通过加热氧化的办法一层一层的减薄石墨片，从而得到单、双层石墨烯。

肼还原法

将氧化石墨烯纸（grapheneoxidepaper）置入纯肼溶液（N2H4）,这溶液会使氧化石墨烯纸还原为单层石墨烯。

乙氧钠裂解

首先用纳金属还原乙醇，然后将得到的乙醇盐（ethoxide）产物裂解，经过水冲洗除去钠盐，得到黏在一起的石墨烯，再用温和声波振动（sonication）振散，即可制成公克数量的纯石墨烯。

切割碳纳米管法

切割碳纳米管也是制造石墨烯带的正在试验中的方法。

其中一种方法用过锰酸钾和硫酸切开在溶液中的多层壁碳纳米管（Multi-walledcarbonnanotubes）.另外一种方法使用等离子体刻蚀（plasmaetching）一部分嵌入于聚合物的纳米管。

石墨的声波处理法

这方法包含分散在合适的液体介质中的石墨，然后被超声波处理。

通过离心分离，非膨胀石墨最终从石墨烯中被分离。

这种方法是由Hernandez等人首次提出，他得到的石墨烯浓度达到了0.01mg/ml在N-甲基吡咯烷酮（N-methylpyrrolidone,NMP）。

然后，该方法主要是被多个研究小组改善。

特别是，它得到了在意大利的阿尔贝托·马里亚尼（AlbertoMariani）小组的极大改善。

Mariani等人达到在NMP中的浓度为2.1mg/ml（在该溶剂中是最高的）。

同一小组发表的最高的石墨烯的浓度是在已报告的迄今在任何液体中的和通过任意的方法得到的。

一个例子是使用合适的离子化液体作为分散介质用于石墨剥离,在此培养基中获得了非常高的浓度为5.33mg/ml。

重要性质

石墨烯的能带结构。

在发现石墨烯以前，大多数（如果不是所有的话）物理学家认为，热力学HYPERLINK"http:

//zh.wikipedia.org/wiki/%E6%BC%B2%E8%90%BD"涨落不允许任何二维晶体在有限温度下存在。

所以，它的发现立即震撼了凝聚态物理界。

虽然理论和实验界都认为完美的二维结构无法在非绝对零度稳定存在,但是单层石墨烯在实验中被制备出来。

这些可能归结于石墨烯在纳米级别上的微观皱纹。

石墨烯还表现出异常的整数量子霍尔效应。

其霍尔电导=2e²/h,6e²/h,10e2/h···为量子电导的奇数倍，且可以在室温下观测到。

这个行为已被科学家解释为“电子在石墨烯里遵守相对论量子力学，没有静质量”。

2007年，先后三篇文章声称在石墨烯的p-n或p-n-p结中观察到了分数量子霍尔效应行为。

物理理论家已经解释了这一现象。

2009年，美国两个实验小组分别在石墨烯中观测到了填充数为1/3的分数量子霍尔效应

原子结构

悬挂于金属网栅上方，隔离的单层石墨烯平片，可以用穿透式电子显微镜观测。

显示出的石墨烯平片皱纹，其波幅大约为一纳米。

这些皱纹可能是内禀的，因为二维晶体不稳定性而产生的现象；也可能是外来的，源自于所有穿透式电子显微镜图像里，都可以观察得到的无所不在的污尘。

隔离的单层石墨烯贴附在氧化硅基板上方，其原子分辨率的真实空间图像，可以用扫描隧道显微镜观测得到。

经过光刻术处理后的石墨烯会被光阻剂渣滓覆盖，必须清洗除去这些渣滓，才能得到原子分辨率图像。

这些渣滓可能是穿透式电子显微镜所观测到的吸附物，可能是造成皱纹的因素。

贴附在氧化硅表面上的石墨烯所显示出的皱纹，是因为石墨烯会遵照氧化硅表面的样式，所以不是内禀效应。

电子性质

石墨烯的性质与大多数常见的三维物质不同，纯石墨烯是一种半金属或零能隙半导体。

理解石墨烯的电子结构是研究其能带结构的起始点。

参阅前面能带结构图，科学家很早就察觉，对于低能量电子，在二维的六角形布里渊区的六个转角附近，能量-动量关系是线性关系：

E=vFk=vF,其中，E是能量，

约化普朗克常数

，vF≈106m/s是费米速度，kx与ky分别为波矢量的x-轴分量与y-轴分量。

这引至电子和空穴的有效质量（effectivemass）都等于零。

因为这线性色散关系，电子和空穴在这六点附近的物理行为，好似由狄拉克方程描述的相对论性自旋1/2粒子。

所以，石墨烯的电子和空穴都被称为狄拉克费米子，布里渊区的六个转角被称为“狄拉克点”，又称为“中性点”。

在这位置，能量等于零，载子从空穴变为电子，从电子变为空穴。

电子传输

电子传输测量结果显示，在室温状况，石墨烯具有惊人的高电子迁移率（electronmobility），其数值超过15000cm2V−1s−1。

从测量得到的电导数据的对称性显示，空穴和电子的迁移率应该相等。

在10K和100K之间，迁移率与温度几乎无关，可能是受限于石墨烯内部的缺陷所引发的散射。

在室温和载子密度为1012cm−2时，石墨烯的声子散射体造成的散射，将迁移率上限约束为200,000cm2V−1s−1。

与这数值对应的电阻率为10−6Ω·cm，稍小于银的电阻率1.59×10−6Ω·cm。

在室温，电阻率最低的物质是银。

所以，石墨烯是很优良的导体。

对于紧贴在氧化硅基板上面的石墨烯而言，与石墨烯自己的声子所造成的散射相比，氧化硅的声子所造成的散射效应比较大，这约束迁移率上限为40,000cm2V−1s−1。

虽然在狄拉克点附近，载子密度为零，石墨烯展示出最小电导率的存在，大约为数量级。

造成最小电导率的原因仍旧不清楚。

但是，石墨烯片的皱纹或在SiO2基板内部的离子化杂质，可能会引使局域载子群集，因而容许电传导。

有些理论建议最小电导率应该为。

但是，大多数实验测量结果为数量级，而且与杂质浓度有关。

在石墨烯内嵌入化学掺杂物可能会对载子迁移率产生影响，做实验可以侦测出影响程度。

有一组实验者将各种各样的气体分子（有些是施体有些是受体）掺入石墨烯，他们发觉，甚至当化学掺杂物浓度超过1012cm−2时，载子迁移率并没有任何改变。

另一组实验者将钾掺入处于超高真空（ultrahighvacuum）、低温的石墨烯，他们发现钾离子的物理行为与理论相符合，迁移率会降低20倍。

假若，将石墨烯加热，除去钾掺杂物，则迁移率降低效应是可逆的。

由于石墨烯的二维性质，科学家认为电荷分数化（低维物质的单独准粒子的表观电荷小于单位量子）会发生于石墨烯。

因此，石墨烯可能是制造量子计算机所需要的任意子元件的合适材料。

光学性质

根据理论推导，石墨烯会吸收

的白光；其中

是精细结构常数。

一个单原子层物质不应该有这么高的不透明度，单层石墨烯的独特电子性质造成了这令人惊异的高不透明度。

由于单层石墨烯不寻常的低能量电子结构，在狄拉克点，电子和空穴的圆锥形能带（conicalband）会相遇，因而产生这结果。

实验证实这结果正确无误，石墨烯的不透明度为

，与光波波长无关。

但是，由于准确度不够高，这方法不能用来决定精细结构常数的度量衡标准。

近来，有实验示范，在室温，通过施加电压于一个双闸极双层石墨烯场效晶体管，石墨烯的能隙可以从0eV调整至0.25eV（大约5微米波长）。

通过施加外磁场，石墨烯纳米带的光学响应也可以调整至太赫兹频域。

饱和吸收

当输入的光波强度超过阈值时，这独特的吸收性质会开始变得饱和。

这种非线性光学行为称为可饱和吸收（saturableabsorption），阈值称为饱和流畅性（saturablefluency）。

给予强烈的可见光或近红外线激发，因为石墨烯的整体光波吸收和零能隙性质，石墨烯很容易就可以变得饱和。

石墨烯可以用于光纤激光器（fiberlaser）的锁模（modelocking）运作。

用石墨烯制备成的可饱和吸收器能够达成全频带锁模。

由于这特殊性质，在超快光子学（photonics）里，石墨烯有很广泛的应用空间。

自旋传输

科学家认为石墨烯会是理想的自旋电子学材料，因为其自旋-轨道作用很小，而且碳元素几乎没有核磁矩（nuclearmagneticmoment）。

使用非局域磁阻效应，可以测量出，在室温状况，自旋注入于石墨烯薄膜的可靠性很高，并且观测到自旋相干长度超过1微米。

使用电闸，可以控制自旋电流的极性。

异常量子霍尔效应

量子霍尔效应只发生于二维导体。

这效应促成了一种新度量衡标准，称为电阻率量子（resistivityquantum）h/e2；其中，e是单位电量，h是普朗克常数。

垂直于外磁场的载流导线，其横向电导率会呈现量子化值。

称这横向电导率为霍尔电导率（Hallconductivity），以方程表示为xy=Ne2/h,其中，N是整数,N称为朗道能级指标（Landaulevelindex），通常这霍尔电导率现象只能在非常低温（3K）、非常高磁场、从非常干净的Si或GaAs固体观测出来，

处于外磁场，石墨烯的电导率的量子化行为显得特别有意思，会展现出异常量子霍尔效应

，其阶梯序列与原本的阶梯序列相差

，还添增了由双重峡谷和双重自旋简并产生的乘法因子

。

这值得注意的异常现象，在室温就可以测量出来。

主要原因是，在石墨烯内部的零质量迪拉克费米子具有很高的回旋能隙

。

这些迪拉克费米子的能级为

；其中，

是费米速度，

是磁场。

假设磁场为

，费米能处于基态

与第一激发态

之间，则能隙为

，大约为室温热能的10倍。

石墨烯氧化物

通过对石墨烯进行氧化及化工处理，然后使他们漂浮在水中，石墨烯会剥落并形成有强力键的单层。

这些被称为石墨烯氧化物（grapheneoxide）的层状材料被测量到具有32GPa的拉伸模数。

机械性能

在2009年，石墨烯是人类已知测量过的强度最高的物质。

它的强度比钢铁还要高200倍，具有1TPa​​（150,000,000psi）时的拉伸模量（刚度）。

潜在的应用

1`单分子气体侦测石墨烯独特的二维结构使它在传感器领域具有光明的应用前景。

巨大的表面积使它对周围的环境非常敏感。

即使是一个气体分子吸附或释放都可以检测到。

这检测目前可以分为直接检测和间接检测。

通过穿透式电子显微镜可以直接观测到单原子的吸附和释放过程。

通过测量霍尔效应方法可以间接检测单原子的吸附和释放过程。

当一个气体分子被吸附于石墨烯表面时，吸附位置会发生电阻的局域变化。

当然，这种效应也会发生于别种物质，但石墨烯具有高电导率和低噪声的优良品质，能够侦测这微小的电阻变化。

石墨烯纳米带

锯齿形石墨烯纳米带的二维结构。

采用紧束缚近似模型做出的计算，显示出锯齿形具有金属键性质。

扶手椅形石墨烯纳米带的二维结构。

采用紧束缚近似模型做出的计算，显示出扶手椅形具有金属键性质或半导体性质，依宽度而定。

为了要赋予单层石墨烯某种电性，会按照特定样式切割石墨烯，形成石墨烯纳米带（Graphenenanoribbon）。

切开的边缘形状可以分为锯齿形和扶手椅形。

采用紧束缚近似模型做出的计算，预测锯齿形具有金属键性质，又预测扶手椅形具有金属键性质或半导体性质；到底是哪种性质，要依宽度而定。

可是，近来根据密度泛函理论计算得到的结果，显示出扶手椅形具有半导体性质，其能隙与纳米带带宽成反比。

实验结果确实地展示出，随着纳米带带宽减小，能隙会增大。

但是，直至2008年2月，尚没有任何测量能隙的实验试着辨识精确边缘结构。

石墨烯纳米带的二维结构具有高电导率、高热导率、低噪声，这些优良品质促使石墨烯纳米带成为集成电路互连材料的另一种选择，有可能替代铜金属。

有些研究者试着用石墨烯纳米带来制成量子点，他们在纳米带的某些特定位置改变宽度，形成量子禁闭（quantumconfinement）。

2`集成电路石墨烯具备作为优秀的集成电路电子器件的理想性质。

石墨烯具有高的载流子迁移率（carriermobility），以及低噪声，允许它被用作在场效应晶体管的通道。

问题是单层的石墨烯制造困难，更难作出适当的基板。

根据2010年1月的一份报告中，对SiC外延生长石墨烯的数量和质量适合大规模生产的集成电路。

在高温下，在这些样品中的量子霍尔效应可以被测量。

另请参阅IBM在2010年的工作的晶体管一节中，速度快的晶体管'处理器'制造了2-英寸（51-毫米）的石墨烯薄片。

2011年6月，IBM的研究人员宣布，他们已经成功地创造了第一个石墨烯为基础的集成电路-宽带无线混频器。

电路处理频率高达10GHz，其性能不受温度（可高达127）的影响。

3`石墨烯晶体管2005年，Geim研究组与Kim研究组发现，室温下石墨烯具有10倍于商用硅片的高载流子迁移率（约10am/V·s），并且受温度和掺杂效应的影响很小，表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性（300K下可达0.3m），这是石墨烯作为纳电子器件最突出的优势，使电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能。

较大的费米速度和低接触电阻则有助于进一步减小器件开关时间，超高频率的操作响应特性是石墨烯基电

子器件的另一显著优势。

在现代技术下，石墨烯纳米线可以证明一般能够取代硅作为半导体。

4`透明导电电极石墨烯良好的电导性能和透光性能，使它在透明电导电极方面有非常好的应用前景。

触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等等，都需要良好的透明电导电极材料。

特别是，石墨烯的机械强度和柔韧性都比常用材料氧化铟锡优良。

由于氧化铟锡脆度较高，比较容易损毁。

在溶液内的石墨烯薄膜可以沉积于大面积区域。

通过化学气相沉积法，可以制成大面积、连续的、透明、高电导率的少层石墨烯薄膜，主要用于光伏器件的阳极，并得到高达1.71%能量转换效率；与用氧化铟锡材料制成的元件相比，大约为其能量转换效率的55.2%.

5`导热材料/热界面材料2011年,美国佐治亚理工学院（GeorgiaInstituteofTechnology）学者首先报道了垂直排列官能化多层石墨烯三维立体结构在热界面材料中的应用及其超高等效热导率和超低界面热阻。

6`场发射源及其真空电子器件早在2002年，垂直于基底表面的石墨烯纳米墙就被成功制备出来.它被看作是非常优良场致发射电子源材料。

最近关于单片石墨烯的电场致电子发射效应也见诸报道。

7`超级电容器由于石墨烯具有特高的表面面积对质量比例，石墨烯可以用于超级电容器的导电电极。

科学家认为这种超级电容器的储存能量密度会大于现有的电容器。

8`海水淡化研究表明，石墨烯过滤器可能大幅度的胜过其他的海水淡化技术。

9`太阳能电池南加州大学维特比工程学院的实验室报告高度透明的石墨烯薄膜的化学气相沉积法在2008年的大规模生产。

在这个过程中，研究人员创建超薄的石墨烯片，方法是在甲烷气体中的镍板上，由首先沉积的碳原子形成石墨烯薄膜的形式。

然后，他们在石墨烯层之上铺下一层热塑性保护层，并且在酸浴中溶解掉下面的镍。

在最后的步骤中，