石墨烯是一种以sp杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，其在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。
石墨烯的化学性质与石墨类似，石墨烯可以吸附并脱附各种原子和分子。当这些原子或分子作为给体或受体时可以改变石墨烯载流子的浓度，而石墨烯本身却可以保持很好的导电性。
石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲。由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而，经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。
石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达W/mK，是为止导热系数最高的碳材料。此外，石墨烯的弹道热导率可以使单位圆周和长度的碳纳米管的弹道热导率的下限下移。
石墨烯具有非常良好的光学特性，在较宽波长范围内吸收率约为2.3%，看上去几乎是透明的。在几层石墨烯厚度范围内，厚度每增加一层，吸收率增加2.3%。大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性，且其光学特性随石墨烯厚度的改变而发生变化。这是单层石墨烯所具有的不寻常低能电子结构。
目前，几乎所有的商品锂离子电池都采用石墨类负极材料，在负极性能相似的情况下，锂离子电池的性能很大程度上取决于正极材料。石墨烯在锂离子电池里面可能发挥作用的领域有两个：直接用于负极材料和用于导电添加剂。
一、石墨烯的特点
1、溶解性：在非极性溶剂中表现出良好的溶解性，具有超疏水性和超亲油性。
2、熔点：科学家在年的研究中表示约K，有其他研究表明熔点可能在K左右。
3、生物相容性：羧基离子的植入可使石墨烯材料表面具有活性功能团，从而大幅度提高材料的细胞和生物反应活性。
4、氧化性：可与活泼金属反应。
5、还原性：可在空气中或是被氧化性酸氧化，通过该方法可以将石墨烯裁成小碎片。石墨烯氧化物是通过石墨氧化得到的层状材料，经加热或在水中超声剥离过程很容易形成分离的石墨烯氧化物片层结构。
6、加成反应：利用石墨烯上的双键，可以通过加成反应，加入需要的基团。
7、稳定性：石墨烯的结构非常稳定，碳碳键仅为1.42。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧，当施加外力于石墨烯时，碳原子面会弯曲变形，使得碳原子不必重新排列来适应外力，从而保持结构稳定。
8、其他性质：可以吸附和脱附各种原子和分子。
二、石墨烯的分类
1、单层石墨烯：指由一层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维碳材料。
2、双层石墨烯：指由两层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式（包括AB堆垛，AA堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。
3、少层石墨烯：指由3-10层以苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。
4、多层石墨烯又叫厚层石墨烯：指厚度在10层以上10nm以下苯环结构（即六角形蜂巢结构）周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛构成的一种二维碳材料。
三、石墨烯的主要应用
1、随着批量化生产以及大尺寸等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。
2、石墨烯的研究与应用开发持续升温，石墨和石墨烯有关的材料广泛应用在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。
3、鉴于石墨烯材料优异的性能及其潜在的应用价值，在化学、材料、物理、生物、环境、能源等众多学科领域已取得了一系列重要进展。
四、石墨烯检测项目
密度检测，导电性检测，比表面积检测，电导率检测，理化性能检测等。
五、石墨烯检测标准
T/CGIA-石墨烯印刷油墨型红外辐射电热膜
T/CNCIA-环氧石墨烯锌粉底漆
T/CNCIA-水性石墨烯电磁屏蔽建筑涂料
T/CSTM-石墨烯改性无溶剂导静电涂料
T/ZGIA-石墨烯改性柔性电热膜
T/ZGIA-石墨烯改性刚性电热板
T/ZGIA-石墨烯涂层导电纤维
T/ZSA.01-石墨烯改性柔性电热膜