跟著批量化生產(chǎn)以及大尺寸等難題的逐漸打破，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化運(yùn)用腳步正在加快，根據(jù)已有的研討成果，最先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)用的范疇可能會(huì)是移動(dòng)設(shè)備、航空航天、新能源電池范疇。 

基礎(chǔ)研討
石墨烯對(duì)物理學(xué)基礎(chǔ)研討有著特別意義，它使得一些此前只能在理論上進(jìn)行證明的量子效應(yīng)能夠經(jīng)過(guò)試驗(yàn)經(jīng)行驗(yàn)證。在二維的石墨烯中，電子的質(zhì)量仿佛是不存在的，這種性質(zhì)使石墨烯成為了一種稀有的可用于研討相對(duì)論量子力學(xué)的凝聚態(tài)物質(zhì)——因?yàn)闊o(wú)質(zhì)量的粒子必須以光速運(yùn)動(dòng)，從而必須用相對(duì)論量子力學(xué)來(lái)描繪，這為理論物理學(xué)家們供給了一個(gè)嶄新的研討方向：一些本來(lái)需要在巨型粒子加快器中進(jìn)行的試驗(yàn)，現(xiàn)在能夠在小型試驗(yàn)室內(nèi)用石墨烯進(jìn)行。

石墨烯還具有所謂的量子霍爾效應(yīng)。零能隙的半導(dǎo)體首要是單層石墨烯，這種電子結(jié)構(gòu)會(huì)嚴(yán)重影響到氣體分子在其外表上的效果。單層石墨烯較體相石墨外表反響活性增強(qiáng)的功能是由石墨烯的氫化反響和氧化反響結(jié)果顯示出來(lái)的，說(shuō)明石墨烯的電子結(jié)構(gòu)能夠調(diào)變其外表的活性。別的，石墨烯的電子結(jié)構(gòu)能夠經(jīng)過(guò)氣體分子吸附的誘導(dǎo)而發(fā)作相應(yīng)的改動(dòng)，其不但對(duì)載流子的濃度進(jìn)行改動(dòng)，一起能夠摻雜不同的石墨烯。傳感器石墨烯能夠做成化學(xué)傳感器，這個(gè)過(guò)程首要是經(jīng)過(guò)石墨烯的表紅外光束激起等離子體石墨烯傳感器示意圖面吸附功能來(lái)完結(jié)的，依據(jù)部分學(xué)者的研討可知，石墨烯化學(xué)探測(cè)器的靈敏度能夠與單分子檢測(cè)的極限相比擬。 石墨烯共同的二維結(jié)構(gòu)使它對(duì)周圍的環(huán)境非常敏感。 石墨烯是電化學(xué)生物傳感器的抱負(fù)資料，石墨烯制成的傳感器在醫(yī)學(xué)上檢測(cè)多巴胺、葡萄糖等具有杰出的靈敏性。

晶體管
石墨烯能夠用來(lái)制作晶體管，因?yàn)槭┙Y(jié)構(gòu)的高度穩(wěn)定性，這種晶體管在挨近單個(gè)原子的尺度上仍然能穩(wěn)定地作業(yè)。相比之下，現(xiàn)在以硅為資料的晶體管在10納米左右的尺度上就會(huì)失去穩(wěn)定性；石墨烯中電子對(duì)外場(chǎng)的反響速度超快這一特色，又使得由它制成的晶體管能夠到達(dá)極高的作業(yè)頻率。例如IBM公司在2010年2月就已宣告將石墨烯晶體管的作業(yè)頻率進(jìn)步到了100GHz，超越同等尺度的硅晶體管。
 
柔性顯示屏
消費(fèi)電子展上可曲折屏幕備受矚目，成為未來(lái)移動(dòng)設(shè)備顯示屏的發(fā)柔性顯示屏展趨勢(shì)。柔性顯示未來(lái)商場(chǎng)寬廣，作為基礎(chǔ)資料的石墨烯遠(yuǎn)景也被看好。韓國(guó)研討人員初次制作出了又多層石墨烯和玻璃纖維聚酯片基底組成的柔性通明顯示屏。韓國(guó)三星公司和成均館大學(xué)的研討人員在一個(gè)63厘米寬的柔性通明玻璃纖維聚酯板上，制作出了一塊電視機(jī)巨細(xì)的純石墨烯。他們表明，這是迄今為止“塊頭”最大的石墨烯塊。隨后，他們用該石墨烯塊制作出了一塊柔性觸摸屏。研討人員表明，從理論上來(lái)講，人們能夠卷起智能手機(jī)，然后像鉛筆相同將其別在而后。

新能源電池
新能源電池也是石墨烯最早商用的一大重要范疇。美國(guó)麻省理工學(xué)院已石墨烯基超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)與不同電壓下的石墨烯理論能量密度成功研制出外表附有石墨烯納米涂層的柔性光伏電池板，可極大降低制作通明可變形太陽(yáng)能電池的本錢，這種電池有可能在夜視鏡、相機(jī)等小型數(shù)碼設(shè)備中運(yùn)用。別的，石墨烯超級(jí)電池的成功研發(fā)，也解決了新能源轎車電池的容量不足以及充電時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，極大加快了新能源電池產(chǎn)業(yè)的開展。這一系列的研討成果為石墨烯在新能源電池行業(yè)的運(yùn)用鋪就了路途。石墨烯過(guò)濾器比其他海水淡化技術(shù)要運(yùn)用的多。水環(huán)境中的氧化石墨烯薄膜與水密切接觸后，可形成約0.9納米寬的通道，小于這一尺寸的離子或分子能夠快速經(jīng)過(guò)。經(jīng)過(guò)機(jī)械手法進(jìn)一步壓縮石墨烯薄膜中的毛細(xì)通道尺寸，控制孔徑巨細(xì)，能高效過(guò)濾海水中的鹽分。儲(chǔ)氫資料石墨烯具有質(zhì)量輕、高化學(xué)穩(wěn)定性和高比外表積等長(zhǎng)處，使之成為儲(chǔ)氫資料的最佳候選者。
航空航天因?yàn)楦邔?dǎo)電性、高強(qiáng)度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工范疇的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)也是極為突出的。2014年，美國(guó)NASA開宣布運(yùn)用于航天范疇的石墨烯傳感器，就能很好的對(duì)地球高空大氣層的微量元素、航天器上的結(jié)構(gòu)性缺陷等進(jìn)行檢測(cè)。而石墨烯在超輕型飛機(jī)資料等潛在運(yùn)用上也將發(fā)揮更重要的效果。

感光元件 
以石墨烯作為感光元件材質(zhì)的新型感光元件，可望透過(guò)特別結(jié)構(gòu)，讓感光能力比現(xiàn)有CMOS或CCD進(jìn)步上千倍，而且損耗的能源也僅需本來(lái)10%?？蛇\(yùn)用在監(jiān)視器與衛(wèi)星成像范疇中，能夠運(yùn)用于照相機(jī)、智能手機(jī)等。復(fù)合資料根據(jù)石墨烯的復(fù)合資料是石墨烯運(yùn)用范疇中的重要研討方向復(fù)合資料， 其在能量貯存、液晶器件、電子器件、生物資料、傳感資料和催化劑載體等范疇展示出了優(yōu)良功能， 具有寬廣的運(yùn)用遠(yuǎn)景?，F(xiàn)在石墨烯復(fù)合資料的研討首要會(huì)集在石墨烯聚合物復(fù)合資料和石墨烯基無(wú)機(jī)納米復(fù)合資料上，而跟著對(duì)石墨烯研討的深入， 石墨烯增強(qiáng)體在塊體金屬基復(fù)合資料中的運(yùn)用也越來(lái)越受到人們的重視。 石墨烯制成的多功能聚合物復(fù)合資料、高強(qiáng)度多孔陶瓷資料，增強(qiáng)了復(fù)合資料的許多特別功能

生物
石墨烯被用來(lái)加快人類骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的成骨分解 ，一起也被用來(lái)制作碳化硅上外延石墨烯的生物傳感器。一起石墨烯能夠作為一個(gè)神經(jīng)
接口電極，而不會(huì)改動(dòng)或破壞功能，如信號(hào)強(qiáng)度或疤痕安排的形成。因?yàn)榫哂腥犴g性、生物相容性和導(dǎo)電性等特性，石墨烯電極在體內(nèi)比鎢或硅電極穩(wěn)定得多。石墨烯氧化物對(duì)于按捺大腸桿菌的生長(zhǎng)十分有用，而且不會(huì)傷害到人體細(xì)胞。