石墨烯的出现，在科学界激起了巨大的波澜，吸引了世人的目光。世界各高、精、尖领域都出现石墨烯的身影。也促使天然石墨产业现代化发展日新月异，石墨也成了众多“黑”科技的原材料。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。
2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，在实验中成功地从石墨中分离出石墨烯，从而证实石墨烯可以单独存在，两人也因此获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨也一跃成为当今炙手可热的重大战略资源。
石墨烯作为目前发现的最薄（0.142纳米）、最坚硬、导电导热最快的材料之一，被广泛用于现代高科技领域。一支铅笔在纸上留下的痕迹，可能都会有几倍甚至十几倍的石墨烯的厚度。
石墨烯以其独特的力学和电学特性被称为“神奇材料”，中国科学技术大学吴恒安教授团队与诺奖得主的英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授课题组合作，在石墨烯功能材料研究方面取得突破性进展，发现了氧化石墨烯薄膜具有精密快速筛选离子的性能。山西大学激光光谱研究所陈旭远团队，利用等离子体增强化学气相沉积工艺合成了高达80微米的超高竖直石墨烯，并应用于超级电容器中，展现出了优越的电化学性能及储能能力。