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第二章石墨烯应用领域

石墨烯因其独特的电学性能、力学性能、热性能、光学性能和高比表

面积，近年来受到化学、物理、材料、能源、环境等领域的极大重视，应

用前景广阔，被公认为 21 世纪的“未来材料”和“革命性材料”。具体在

五个应用领域：一是储能领域。石墨烯可用于制造超级电容器、超级锂电

池等。二是光电器件领域。石墨烯可用于制造太阳能电池、晶体管、电脑

芯片、触摸屏、电子纸等。三是材料领域。石墨烯可作为新的添加剂，用

于制造新型涂料以及制作防静电材料。四是生物医药领域。石墨烯良好的

阻隔性能和生物相容性，可用于药物载体、生物诊断、荧光成像、生物监

测等。五是散热领域。石墨烯散热薄膜可广泛应用于超薄大功耗电子产品，

比如当前全球热销的智能手机、IPAD 电脑、半导体照明和液晶电视等。

中国科学院预计，到 2024 年前后，石墨烯器件有望替代互补金属氧化

物半导体（CMOS）器件，在纳米电子器件、光电化学电池、超轻型飞机

材料等研究领域得到应用。目前，全球范围内仅电子行业每年需消耗大约

2500 吨半导体晶硅，纯石墨烯的市场价格约为人民币 1000 元/g ，其若

能替代晶硅市场份额的 10%，就可以获得 5000 亿元以上的经济利益；全

球每年对负极材料的需求量在 2.5 万吨以上，并保持了 20%以上的增长，

石墨烯若能作为负极材料获得锂离子电池市场份额的 10%，就可以获得

2500 吨的市场规模。可见，石墨烯具有广阔的应用空间和巨大的经济效益。

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