1985年英国化学家哈罗德·沃特尔·克罗托博士和美国科学家理查德·斯莫利在莱斯大学制备出富勒烯。富勒烯的发现，打破了人们对于碳的同素异形体只有石墨、钻石、无定形碳（如炭黑和炭）的认识。为人们开辟了一个崭新的研究领域，而其奇异的空心球结构，开拓了碳原子新的时代！富勒烯及其衍生物具有许多优异的性能，具有超导，半导体，强磁性等，在光、电、磁等领域有潜在的应用前景。

　　2008年，碳纳米管获得Kavli纳米科学奖，被学术界誉为纳米科技界的诺贝尔奖。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。由于其独有的结构和奇特的物理、化学特性以及潜在的应用前景而吸引了物理、化学、材料、电子等领域专家的极大关注，在全世界掀起了一股碳纳米管的热潮，被称为是21世纪最有前途的一维纳米材料。

　　从富勒烯被发现并且大量生产后，其在科学领域的应用越来越多。它是碳的第三种同素异形体，与金刚石或石墨不同，仅由排列为中空封闭笼形的碳原子组成。特殊结构形成了其独特的理化性质，具有密度小、易升华、不导电，比金刚石活泼，以及高度对称性等特点，对化学、物理、材料科学、生物、药物活性等都产生了深远的影响。

　　最新动态：日前，中科大选取反应活性非常高的C60材料为前驱体，用KOH在500-700摄氏度，氨气气氛下进行处理后，获得了主要由SP2共价键构成的N掺杂多孔碳材料，该材料的N含量为7.8wt%，在100mA/g的电流密度下，该材料的可逆比容量达到1900mAh/g，在5A／g的高电流密度下，比容量达到600mAh/g，在5A/g的电流密度下，循环2000次，平均的容量衰降速度仅为0.03%/次。

　　2017年2月21日，北京碳世纪科技有限公司发布中国首款石墨烯锂离子五号充电电池。与普通5号干电池、充电电池相比，该款电池优势明显，可循环使用3万次以上，能够在-45℃~60℃的环境下使用，这些性能都是普通电池所不能及的。最为重要的是，该款电池能够实现量产，产品发布也代表了正式投入市场。半岛综合体育官网登录入口

　　石墨炔（Graphdiyne），是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后，一种新的全碳纳米结构材料，具有丰富的碳化学键、大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性，被誉为是最稳定的一种人工合成的二炔碳的同素异形体。2010年，中科院化学所有机固体院重点实验室科研人员在首次通过六乙炔基苯前体的交叉偶联反应，成功地在Cu箔表面合成了高质量的石墨炔薄膜。所制备的石墨炔具有与硅类似的优异半导体特性，石墨炔被认为是堪比石墨烯的“超级材料”，它的加入能改善很多材料的性能。半岛综合体育官网登录入口

　　石墨炔拥有众多超越石墨烯的性能，与石墨烯不同，石墨炔断裂应变和应力强烈依赖于所施加应变的方向，范围为48.2至107.5GPa，最终应变为8.2％-13.2％。尽管石墨炔的密度仅为石墨烯的一半，但片间粘附力和面外弯曲刚度与石墨烯相当。Cranford等人对其机械性能定量测量发现模量为470至580GPa，极限强度为36至46GPa（取决于方向）。与石墨烯（零带隙）不同，石墨炔具有自然带隙（固有的半导体特性），并且同时具有高导电性。

　　石墨炔的优势非常明显，应用也很广泛。贵金属催化剂（如Pt，Ir，Pd）被认为是最先进的电催化剂，它们的高成本，稀缺性，稳定性差。虽然碳材料的结构由于其可调节的分子结构，但低电导率和有限暴露的活性位点在催化上显得并不是很理想。石墨炔上的一些碳原子具有净正电荷，这些带正电荷的位点可以改善石墨炔与气体之间的相互作用并促进电催化过程。此外，由于石墨炔中苯环之间的额外炔烃单元，网络的孔径增加至约2.5埃，这有利于当暴露于大气时空气吸附到孔隙中。近年研究的热电锂电池也被加入石墨做成了商业化负极，但是372 mA h/g的低储存容量是一大限制。理论结果表明，石墨炔（GDY）的实际比容量/体积容量（α-GDY为2719mA h/g，γ-GDY为744 mA h/g）。GDY单分子层中Li的能量学和动力学证明GDY能够在具有中等势垒（0.35-0.52eV）的Li离子的面内和面外扩散，这表明GDY可以作为优异的锂离子电池负极。此外，石墨炔在光电探测器、超级电容器、太阳能电池、光催化水分解等方面也有着很多优异的性能。