2004年，英國科學家Andrew Geim和KonstantinNovoselov利用膠帶微機械剝離高定向熱解石墨，發現了一種由碳原子以sp²雜化連接的單原子層構成的新型二維原子晶體，即石墨烯( Graphene)。其基本結構單元為有機材料中最穩定的碳六元環，是目前最理想的二維納米材料。這一發現形成了碳材料家族從零維的富勒烯、一維的碳納米管、二維的石墨烯到三維的金剛石和石墨的完整體系。目前，石墨烯在納米電子器件、催化劑載體、投射電鏡配件、能量存儲及復合材料等領域有廣泛的應用前景，特別是石墨烯由于其獨特的結構，在改善聚合物的力學性能、電性能和熱性能等方面具有巨大的潛力。