石墨烯：七大方向最新进展

作为新一代材料，石墨烯自从2004年面世以来就备受关注，不断地在投资领域和股市掀起热潮。

目前石墨烯最新进展主要体现在七大方向：

1、石墨烯芯片

石墨烯芯片被认为是中国弯道超车的希望。最近国产8英寸石墨烯晶圆实现了小批量生产。

此外，台积电的工艺制程已经稳定在了5nm，且3nm正在实现量产，但是台积电受到硅基材料本身和量子物理的影响已几近极限，下一个突破就是石墨烯。

2、石墨烯锂离子电池

在电池生产中石墨烯可直接作为正负极材料，也可作为导电添加剂添加到正负极材料中，还能作为涂层提高电池功率特性。充电和续驶里程问题一直困扰着新能源汽车，这是因为铅酸电池和传统锂电池的发展遭遇“瓶颈”，而石墨烯电池有望在此取得突破。

3、石墨烯超级电容器

基于石墨烯研制的超级电容器，表现出优异的功率特性和循环寿命在功率密度为1kw/kg的时候，能量密度高达80Wh/kg，当功率密度为20kw/kg时，能量密度仍然能够保持在33 Wh/kg。片状结构的石墨烯电极材料在电解液的界面电阻更小，2000次充放电循环之后比电容量能保持在95%以上。石墨烯基超级电容器在高功率/高能量密度的动力储能器件上具有广阔的应用前景。

4、石墨烯抗菌功效

重点在石墨烯是碱性 (负电荷)，可以加入四级胺盐这类带正电荷的金属离子与细菌等接触，因细菌的细胞壁多为带负电电荷，在正、负离子量不平衡的情况下产生拉力，导致细菌的细胞壁被拉破而产生破洞，无法生(合)成细胞壁而影响繁殖。而石墨烯氧化物是正电荷，与细菌负电荷之间反应就有相同效果。

5、石墨烯作为基因载体

石墨烯及其衍生物具有易于化学修饰、可结合核苷酸、容易被细胞摄取、低毒性等性能，使其成为基因载体的优秀候选材料。

目前，苏州大学研究团队、加拿大麦吉尔大学研究人员都在此方面有所突破。

6、石墨烯储氢

氧化石墨烯是一种很有潜力的储氢衬底材料。悉尼科技大学研究团队研究发现掺杂铝的多孔石墨烯的储氢能力更强，可以实现氢气的高效储存和快速释放。

7、石墨烯触摸屏

石墨烯在柔性显示领域的应用被视为产业化临近爆发阶段。但受技术限制，对于非单晶、大面积、无缺陷的石墨烯薄膜材料难以进行成本控制。相对来看，小面积屏幕商业化进程稍快。因此，这已成为一些企业研发方向，包括三星、华为，正将柔性显示屏作为智能手机产品升级迭代的契机。

此外，石墨烯+陶瓷、玻璃等制作新的复合材料，将使得原料有新的卓越性能，不但商业可行性大，而且应用领域也会更广泛。