1.5　石墨烯的應用

自2004年石墨烯的“重新發現”以來，各種基于石墨烯的應用研究飛速發展。在電學方面，以石墨烯FET為基本元件，可以應用于高頻器件，其截止頻率可以高達400GHz^［45］；石墨烯FET還可以用于化敏傳感器，其源漏電流會因為吸附目標分子而改變^［46］；結合其透光特性，石墨烯可以作為透明導電電極而應用于觸摸屏、顯示器、太陽能電池等；石墨烯還具有很好的柔性，有望推動柔性電子領域的發展^［47］。石墨烯的零帶隙特性，使其在極寬的光譜范圍內都有響應，在光探測領域，尤其是紅外探測領域的應用具有廣闊的前景^［48］。石墨烯材料在鋰離子電池方面的應用也是近期的研究熱點，在負極材料中作為導電添加劑，可以極大地提高電池的充放電速率^［49-51］。石墨烯還可以作為功能材料用于結構增強復合材料^{［52，53］}、導熱材料^［54］、電磁防護材料^［55］等。由于其致密的結構，石墨烯還可以作為保護層用于有機發光二極管（organic light-emitting diode，簡稱OLED），或者在其上制作納米孔洞而作為過濾膜使用，例如用于鹽水分離或DNA測序等^［56-59］。表1-1為曼徹斯特大學石墨烯研究院提出的石墨烯應用開發路線圖。隨著石墨烯制備技術的發展，許多應用將逐漸真正實現工業化、進入人們的生活。

表1-1　石墨烯應用開發線路圖——曼徹斯特大學石墨烯研究院