應用十：太陽能電池

　　在麻省理工學院的一份學術報告中指出，石墨烯已經被視為用于打造第三代太陽能電池的最佳備選材料之一。很巧的是，蘋果公司2013年提交了一份專利申 請，申請內容正是關于在一些設備中搭載太陽能電池的解決方案。“石墨烯良好的電導性能和透光性能，使它在透明電導電極方面有非常好的應用前景?！笔┨?陽能技術的光電轉換效率高達60%，是現有多晶硅太陽能技術的2倍。當前市面上的太陽能電池板基本為多晶硅，其光電轉換率為30%左右。

　　與多晶硅不同的是，石墨烯可以作為納米涂層，涂于設備表面，以獲得光電轉換的能力。同時也可以制成柔性、透明的光伏電池板。因此，未來具備太陽能電源的設備將更為小巧和美觀，同時可以不受太陽能電池板本身的影響而改變產品設計。另外，石墨烯可作為柔性能量存儲，將來用于柔性可穿戴設備，柔性智能設備。

　　應用十一：觀察大腦活動

　　一篇刊載在Phys.org上的文章指出，“神經信號的電氣監控和刺激是研究腦功能的一種唯一可以依靠的技術，而使用光子（photons）而非電子的新興光學技術為神經網絡結構的可視化及大腦功能的探索，開啟了新的契機。看明白了吧，電氣和光學技術具有明顯的互補優勢，如果能一起使用，就太好了，但難點是：傳統金屬電極技術太厚了，一般大于500nm，光無法穿透！

　　石墨烯有彈性，又柔軟，導電性能又良好，而且無毒。該技術的應用包括神經系統、心臟監護，甚至是隱形眼鏡（contactlens）。

　　由DARPA的RE-NET計劃所資助開發的新的石墨烯傳感器技術是可以導電的，且只有4個原子厚，比目前的觸點薄數百倍（上中）。這種極薄的厚度使幾 乎所有的光可以穿越很寬范圍的波長。放置在一塊與組織形狀相符的柔性塑料里襯上之傳感器（下方）是概念驗證工具的一部分，它展示出了更小、更具透光性的觸 點，且可同時使用電氣和光學方法來對神經組織進行測量與刺激（右上）。數據源：DARPA。

　　盡管在電子半導體行業有著眾多有前景的應用，但石墨烯的規?；耙磺羞€不現實。

　　1、目前制備石墨烯極其困難是學界共識

　　在回答這個問題之前，我們先來看看究竟什么是石墨烯。 2004年，英國曼徹斯特大學的安德烈？蓋姆和康斯坦??？諾沃肖洛夫從石墨薄片中剝離出了石墨烯，他們二人因此榮獲2010年諾貝爾物理學獎。這里的石墨 烯，是由單層碳原子層構成的蜂窩狀晶格二維原子晶體，理論厚度僅為0.34納米，其具有優異的電學、熱傳導、阻隔性等材料性能，因此其在電池領域的應用被 很多人看好，稱之為“材料之王”。

　　英國曼徹斯特大學的安德烈？蓋姆和康斯坦??？諾沃肖洛夫從石墨薄片中剝離出了石墨烯，他們二人因此榮獲2010年諾貝爾物理學獎

　　但實際上，學術界一直對石墨烯有個共同的看法，即目前制造石墨烯的成本過高并且技術方面并不完善，若要實現工業化應用現在還存在很大的困難。

　　比 如要想獲得電學和機械性能都最佳的石墨烯樣品，依然需要依靠最費時費力費錢的手段——機械剝離法，即用膠帶粘到石墨上，手工把石墨烯離析出來。2004年 諾沃肖洛夫他們就是這么制備出石墨烯的。盡管所需的設備和技術含量看起來都很低，但問題是成功率更低，弄點兒樣品做研究還可以，要是進行工業化生產，這樣 的手段毫無用途，就是掌握了全世界的石墨礦也沒有任何商業價值。

　　2、號稱能量產的多為石墨微片或畸形圓環，并非真正的石墨烯

　　經 過這些年的努力，盡管科學家們找到了一些能夠增加產量、又能夠降低成本的石墨烯制造方法，但是迄今為止還沒有真的能適合工業化低成本大規模推廣生產的技 術。一些廠家宣稱可以量產百噸級別的石墨烯，其實量產出來的根本就不是真正的石墨烯物質。得到的除了單層的石墨烯，還有兩層的、三層的甚至更多層數的石墨 微片。

　　在另外一個方面，就是用一些新的生產方法得到大量的單層的石墨烯，雖然一片石墨烯的中央部分是完美的六元環，但在邊緣部分往往會被打 亂，成為五元環或七元環。如果制成石墨烯產品，這些畸形環不但分布在邊緣，還存在于每“一片”在做出來的石墨烯內部，成為結構弱點、容易斷裂。

　　中國科學院院士、中國科學院物理研究所研究員高鴻鈞說，在實際應用中，只有沒有任何缺陷的石墨烯才具備強大特性。否則，整個石墨烯產品的強度要被大幅削弱。而事實上，也正是這樣的障礙，真正意義上的石墨烯電池大規模商業化生產目前為時尚早。

　　北京有色金屬研究總院高級工程師、清華大學博士劉冠偉在接受北京科技報采訪時表示，即便是現在有企業宣稱有新的石墨烯產品問世了，石墨烯在這種產品中也多是扮演添加劑的角色，其在電池領域也不例外。

　　上海交通大學微納科學與技術研究院研究員、博士生導師魏良明主要從事新一代高性能鋰離子電池/超級電容器以及傳感器的研究，他說，現在石墨烯作為單一的產品 還未有應用突破，在東旭光電宣稱的世界首款石墨烯基鋰離子電池產品中，石墨烯在其中僅僅是導電或者是電極嵌鋰的復合材料。