石墨烯（Graphene）是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實它可以單獨存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。

石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、強度最高的材料，如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的貓。

石墨烯目前最有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產(chǎn)未來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數(shù)百倍。

另外，石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是最小的氣體原子(氦原子)也無法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽能電池板。

作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”，是“新材料之王”，科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將“徹底改變21世紀”。極有可能掀起一場席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。

要想知道什么是石墨烯電池，還得先看看什么是石墨烯。石墨烯，人稱“新材料之王”，與之相關(guān)的“緋聞”：手機充電只需幾秒鐘，史上最薄電燈泡，光驅(qū)動飛行器……石墨烯是目前自然界最薄，最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍，同時彈性非常好，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。優(yōu)點：導(dǎo)熱性能好、優(yōu)良的力學(xué)性能、電子遷移率較高等。在制造工藝中加入石墨烯后，智能手機的觸摸屏或?qū)⒏　⒏p，同時又最不易碎;手機充電或許只要幾秒鐘;計算機處理器的運轉(zhuǎn)速度或?qū)⑻岣邤?shù)百倍，等等。

石墨烯電池，就是利用鋰離子在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發(fā)出的一種新能源電池。

我們目前手機使用的電池都是鋰電池，隨著手機的發(fā)展，耗電量越來越大，這對手機的續(xù)航能力要求也越來越高。但是，電池技術(shù)卻跟不上這個步伐，進步很小，石墨烯電池或許能帶來一個突破。

石墨烯是目前自然界材料中最薄的一種，也是導(dǎo)熱效果最好的熱導(dǎo)體。相對于目前的鋰電池來說，石墨烯電池的理論重量僅是鋰離子電池的一半，儲電量卻是鋰電池的數(shù)倍。

石墨烯一經(jīng)問世便引來極大的關(guān)注，而且被公認為21世紀最有前途的新材料。華為公司創(chuàng)始人任正非也曾多次談到石墨烯，認為“這個時代將來最大的顛覆是石墨烯時代將顛覆硅時代”，且未來10年至20年內(nèi)將爆發(fā)一場技術(shù)革命。雖然目前石墨烯的技術(shù)還不成熟，沒有達到一定的規(guī)模，但這并不影響它未來在各領(lǐng)域大范圍應(yīng)用的趨勢，工信部原材料司司長周長益日前在2015石墨烯創(chuàng)新大會上透露，包括新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“十三五”規(guī)劃正在編制并即將出臺。其中，欲將石墨烯產(chǎn)業(yè)打造成新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，到2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破百億。不過也有人稱“石墨烯材料本身納米材料的高比表面積等性質(zhì)與現(xiàn)在的鋰離子電池工業(yè)的技術(shù)體系是不兼容的，應(yīng)用的希望十分渺茫。”

到底能不能在五年內(nèi)得到應(yīng)用并不能確定，各界說法不一。不過，這個技術(shù)如果得到普遍應(yīng)用，無疑是一個不小的變革。