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石墨烯最重要的性质之一就是它独特的载流子特性和无质量的狄拉克费米子属性。其电子迁移率可达到2×105cm2/v·s，约为硅中电子迁移率的140倍，砷化镓的20倍，能在1～5h内使蓄电池达到或接近完全充电状态的一种充电方法。常用于牵引用蓄电池需要在较短时间内恢复完全充电状态时的充电。蓄电池的正常充电耗时约10～20h，如何能快速充电而不损害蓄电池的性能和寿命，是人们关注的热门研究课题。温度稳定性高，电导率可达108ω/ m,面电阻约为31ω/sq（310ω/m2），室温下最好的导电导热性使得石墨烯成为ito（氧化铟锡）的理想替代材料，并在柔性导电薄膜材料方面有重要应用。石墨烯中电子载体和空穴载流子的半整数量子霍尔效应可以通过电场作用改变化学势而被观察到，而novoselov等在室温条件下就观察到了石墨烯的这种量子霍尔效应。