Der Begriff Graphen Wird von Graphit und dem Namens suffix von Alkenen (ene) abgeleitet, was auf ein Netzwerk im atomaren Maßstab hinweist, dass sich die einzelne Atoms chicht aus Kohlenstoff endlos erstreckte. Das heißt, eine einzelne Schicht Graphit folie, die ein zwei dimensionales Kohlenstoff material ist und eine Grundeinheit verschiedener Kohlenstoff-Allotrope wie Graphen, Holzkohle, Kohlenstoff nanoröhren, Fullerene usw. ist. Außerdem ist es auch ein allgemeiner Begriff für ein schicht iges Graphen, doppels chichtiges Graphen und wenige schicht iges Graphen. Tatsächlich kann eine einzelne Schicht oder einige Schichten von Kohlenstoff atomen (Graphen schicht) als Graphen bezeichnet werden. Graphen ist derzeit das dünnste künstlich hergestellte Material der Welt mit einer Dicke eines einzelnen Kohlenstoff atoms von nur 0,335 nm.
Perfektes Graphen hat eine ideale zwei dimensionale Kristalls truktur, die aus hexagonalen Gittern besteht. Jedes Kohlenstoff atom ist durch eine starke kovalente Bindung mit drei anderen Kohlenstoff atomen verbunden und bildet eine starke C-C bindung. Darüber hinaus trägt jedes Kohlenstoff atom ein Nicht-Boding-Elektron bei, und diese-Elektronen bilden ein-oder-Orbital senkrecht zur Ebene. Diese-Elektronen können sich im Kristall frei bewegen und Graphen mit aus gezeichneter mechanischer Festigkeit und Leitfähig keit ausleihen. Daher ist Graphen ein zwei dimensionales Kohlenstoff nano material, das aus Kohlenstoff atomen in einem hexagonalen Waben gitter mit sp2-Hybridorbitalen besteht.
Graphen materialien beziehen sich auf Graphen-verwandte zwei dimensionale Kohlenstoff materialien mit nicht mehr als 10 Kohlenstoff atom schichten, einschl ießlich ein schicht igem Graphen, doppels chichtigem Graphen, wenig schicht igem Graphen, Graphen, ein schicht igem Graphen oxid, Graphen oxid, ein schicht igem reduziertem Graphen oxid, reduziertem Graphen oxid, und funktional isiertes Graphen.
Graphen-und Graphen-verwandte Materialien werden häufig in Batterie elektroden materialien, Halbleiter bauelementen, transparenten Anzeigen, Sensoren, Kondensatoren, Transistoren usw. verwendet. Angesichts der hervorragenden Eigenschaften von Graphen materialien und ihrer potenziellen Anwendungen wurden eine Reihe bedeutender Fortschritte in einer Vielzahl von Disziplinen erzielt, darunter Chemie, Material wissenschaften, Physik, Biologie, Umwelt wissenschaften und Energie.