1、最薄最堅硬

單層石墨烯厚度只有 0.335 納米，是頭發直徑的二十萬分之一。

2、導電性最強

石墨烯作為理想二維晶體材料，電子運動速度達到光速的 1/300，電導率可達10^6。

3、載流子遷移率最高

石墨烯內部載流子遷移率可達 2 × 10^5 cm^2 /Vs，是硅中電子遷移率的 140倍。

4、導熱性最好

石墨烯是已知的導熱系數最高的物質，理論導熱率達到 5300 W/mK，是室溫下導熱最好的材料。

5、高透光性

單層石墨烯對光的吸收率僅為 2.3%，且對任何波長都有效，打破了目前常用半導體化合物如砷化鎵等的吸收帶僅在可見光和近紅外端的限制。

6、超大比表面積

石墨烯具有 2630 ㎡/g 的超大比表面積，能夠作為強力吸附劑與過濾材料，應用于環保、海水淡化等領域，還能充當儲能材料負載。

1、電子材料領域

作為電極材料，石墨烯是絕佳的負極材料，被認為是可以替代硅的芯片材料。另外，石墨烯在柔性屏幕、可穿戴設備、太陽能充電等領域的應用還有待挖掘。

石墨烯在可穿戴設備領域也具有一定應用空間。例如，愛爾蘭科學家正在開發基于石墨烯的靈活可穿戴傳感器，并發現該傳感器能夠檢測到用戶最細微的動作，包括跟蹤呼吸和脈搏。另外，該傳感器還能實現自供電，也許未來能夠應用在智能服裝中。

2、散熱材料領域

金屬材料在散熱應用方面存在難于加工、耗費能源、密度過大、導電、易變形以及廢料難回收等諸多問題，幾乎沒有太大的降價空間。而納米石墨烯導熱塑料如應用在LED燈具等產品的散熱上，其系統成本至少可以降低30%。石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的納米新材料，是目前人類所發現的幾乎完美的平面原子結構，其出色的導電、導熱以及散熱性能讓各行各業均對其寄予厚望。

石墨烯是二維的單層碳原子晶體，與三維材料相比，其低維結構可顯著削減晶界處聲子的邊界散射，并賦予其特殊的聲子擴散模式。石墨烯所具有的快速導熱與散熱特性使得石墨烯成為極佳的散熱材料，可用于智能手機、平板電腦、大功率節能led照明、衛星電路、激光武器等的散熱。

3、汽車領域

石墨烯潤滑油

• 有自修復性能：石墨烯納米微粒可填充磨損微孔、劃痕，對摩擦副表面進行修復功能；

• 形成潤滑保護膜：石墨烯納米微粒在摩擦表面形成“滾珠軸承”，具有自潤滑性能；

• 抗磨性能：石墨烯納米微粒對摩擦副凹凸表面起填充作用，摩擦化學反應在摩擦副間形成了穩定的第三體，增加抗磨性能；

• 石墨烯納米微粒優異的清潔分散性能，可使油品迅速擴散成膜；

• 石墨烯獨有的分水性能，可以有效防止乳化；

• 有很好的抗氧散熱性，有效延長機油使用周期。

動力汽車

利用石墨烯所具有的超薄超輕、優異電化學性能、較高比表面積、電子和離子傳導性能及特殊的二維單原子層結構，可以將其應用于動力電池石墨烯負極復合材料、鋰電池正極導電劑和石墨烯功能涂層鋁箔等。極大地減輕電池重量從而降低整車質量，延長電池使用壽命，大大提高電動汽車的續航里程和充電速度。

汽車夜視功能

新型石墨烯材料出現，未來汽車可能有夜視功能。原理是將石墨烯應用到熱成像設備的芯片中，制成紅外傳感器，未來如果應用在汽車前擋風玻璃上，那夜晚開車能看到的范圍更廣，也更清晰，或許對于交通安全也是一大助力。

汽車輪胎

利用石墨烯超薄、超輕，高機械強度、高導熱等優越特性，在汽車輪胎中進行應用，獲得的輪胎較傳統輪胎性能有較大改善。具有高耐磨、耐抗刺扎，減少爆胎幾率，強抓地力的特點。

另一方面，石墨烯輪胎還有良好的導靜電性，通過輪胎與金屬輪轂嵌合，由輪面接地時段導出車體靜電。易燃易爆品運輸車使用該輪胎，在輪胎3-5年的使用壽命內可消除靜電危害，杜絕靜電災難。

4、生物醫學領域

石墨烯具有突出的力學性能和生物相容性，將其作為增強填料可顯著提高生物材料的力學性能。

生物傳感器是生命分析化學及生物醫學領域中的重要研究方向，已廣泛應用于臨床疾病診斷和治療研究。石墨烯制成的生物傳感器對生命分析領域的快速發展具有重要現實意義。在基因組測序技術領域，最近成功開發出來的DNA感測器，是一種以石墨烯為基礎的場效應類晶體管設備，能探測DNA鏈的旋轉和位置結構。該感測器利用石墨烯的電學性質，成功實現檢測DNA序列的微觀功能。

5、軍工領域

由于石墨烯具有高導電性、高韌度、高強度、超大比表面積等特點，業內人士認為，石墨烯在航天軍工等領域有廣泛應用。據悉，我國科學家發現石墨烯可做太空動力源。通過對石墨烯在光作用下的運動現象的研究表明，石墨烯材料可將光能直接轉化為動能，這標志著石墨烯材料將成為一種新的動力來源，這種動力源將遠高于光壓現象所產生的動力源。未來，石墨烯可能為星際探索、衛星變軌等提供無盡的動力。

石墨烯由于優越的特性，業內預計未來5至10年，全球石墨烯產業規模會超過1000億美元。更有樂觀者認為，石墨烯的市場潛在規模至少在萬億元以上。就目前情況來講，石墨烯市場化的最大阻礙是市場需求和價格，石墨烯未來產業化之路遙遙，需要政府的支持，和研發人員的開拓創新，相信通過共同努力，石墨烯將在更多的領域大放異彩。