石墨烯作為一種由單層碳原子組成的二維材料，因其獨特的結構和優(yōu)異的物理化學性質(zhì)，在多個領域展現(xiàn)出革命性的應用潛力。以下是石墨烯的主要作用及具體應用場景：電子與半導體領域超高速晶體管：石墨烯的電子遷移率是硅的100倍以上，可用于制造高頻、低功耗的晶體管，推動未來5G/6G通信和量子計算發(fā)展。柔性顯示屏：其高透明度和導電性使其成為可折疊屏幕、透明觸控面板的理想材料，如三星、華為已展示石墨烯基柔性屏原型。透明導電膜：替代傳統(tǒng)氧化銦錫（ITO），用于太陽能電池、LED燈和觸摸屏，降低成本并提高柔韌性。

能源存儲與轉換超級電容器：石墨烯的比表面積大（2630 m2/g），可實現(xiàn)快速充放電，能量密度是傳統(tǒng)電容器的10-100倍，適用于電動汽車快速充電和電網(wǎng)儲能。鋰離子電池：作為負極材料或導電添加劑，可提升電池容量（如華為石墨烯電池技術）和循環(huán)壽命，減少充電時間。太陽能電池：作為透明電極或光吸收層，提高光電轉換效率，降低成本（如鈣鈦礦太陽能電池中石墨烯的應用）。

材料科學高強度復合材料：石墨烯的拉伸強度達130 GPa（是鋼的100倍），與塑料、金屬復合后，可制造輕量化、高強度的航空航天部件和汽車零部件。防腐涂料：單層石墨烯可隔絕氧氣和水分子，用于船舶、橋梁的防腐涂層，延長使用壽命。導熱材料：熱導率高達5300 W/m·K，可用于散熱片、熱界面材料，解決電子設備過熱問題（如華為手機散熱技術）。