石墨烯是現有材料中厚度最薄、強度最高、導熱性最好的新型二維材料，在智能裝備、航空航天、能源儲存和環境治理等諸多領域應用潛力巨大，是重要的戰略新興材料。
如何實現高質量石墨烯的高效率、規模化製備，一直是制約其大規模應用的關鍵難題。理想解決方案是從天然鱗片石墨出發，將其在液相中剝離成石墨烯。
如何克服這些難題?
研究人員採用一種非穩定分散的策略，通過在石墨烯表面引入極少量的可電離含氧官能團，實現在極高濃度下的快速、高產率剝離，剝離產物90%以上為單層石墨烯，且晶格缺陷少。剝離過程中，由於表面雙電層被壓縮，石墨烯以絮凝方式析出形成沉澱，後者即使濃縮至固含量很高的濾餅，室温儲存一月後，仍可再次分散於水溶液中形成均勻穩定的石墨烯懸浮液，從而有效解決石墨烯規模化應用中的儲存和運輸問題。
實際上石墨烯本來就存在於自然界，只是難以剝離出單層結構。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。鉛筆在紙上輕輕劃過，留下的痕跡就可能是幾層甚至僅僅一層石墨烯。
