石墨烯氣凝膠，是以石墨烯為材料，經組裝、搭接形成的具有三維網絡結構的多孔材料，是一種氧化氣凝膠。石墨烯氣凝膠密度極低，僅為0.16mg/cm3，且內部孔隙眾多、充滿空氣，因此非常輕盈，是目前世界紀錄中密度最低的固體。石墨烯氣凝膠吸附性強的優(yōu)點突出，最高可以吸收自身重量900倍的油脂，是已報道的吸油能力最強的材料。
石墨烯氣凝膠同時擁有石墨烯與氣凝膠的優(yōu)點，例如擁有石墨烯的性質穩(wěn)定、超高壓縮回彈性、導熱導電性、疏水性等性能，擁有氣凝膠的低密度、高孔隙率、高比表面積等特點。
在組裝、搭接過程中，石墨烯氣凝膠的結構可調節(jié)，不同結構存在不同特性。石墨烯氣凝膠的形狀可以任意調節(jié)，具備質量極輕、高機械強度、高彈性、吸附能力強等特點，被壓縮80%后仍可恢復原狀。
根據新思界產業(yè)研究中心發(fā)布的《2022-2026年石墨烯氣凝膠行業(yè)深度市場調研及投資策略建議報告》顯示，利用獨特性質，石墨烯氣凝膠可以用作吸附劑、催化劑、電磁屏蔽材料、能量轉換材料、保溫隔熱材料等，廣泛應用在環(huán)保、化工、儲能、電子、傳感器、建材等領域。
石墨烯氣凝膠在環(huán)保領域發(fā)展?jié)摿Υ?，其只吸油不吸水，且吸油能力強，一般可吸收自身重?50倍左右的油脂，最高可吸收900倍的油脂，吸附的油脂可擠出回收，石墨烯氣凝膠本身可以再利用，在海上原油泄漏處理方面具有重要應用價值。
石墨烯氣凝膠制備可以采用原位組裝法、溶膠凝膠法、模板法、非模板法、3D打印技術等來實現。石墨烯氣凝膠最早由我國浙江大學研發(fā)問世，目前相關科研機構與研究高校主要有中國浙江大學、中國哈爾濱工業(yè)大學、中國科學院、英國諾森比亞大學、美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室等。
2013年，浙江大學團隊研制出石墨烯氣凝膠，是世界上已知最輕的固體；
2015年，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室利用3D打印技術制造出石墨烯氣凝膠；
2019年，諾森比亞大學與浙江大學合作，利用石墨烯氣凝膠替代電極板、氣體擴散層，應用在甲醇燃料電池中，大幅降低了電池重量并提高了功率密度；同年，中國科學院蘇州納米所團隊制備出孔洞氧化石墨烯，進一步處理得到各向異性孔洞石墨烯氣凝膠，解決了已問世石墨烯氣凝膠存在的性能不足問題。
我國石墨資源儲量豐富，石墨烯制備工藝日益成熟，石墨烯存在易發(fā)生不可逆堆疊與團聚的問題，限制了其在部分領域的應用，將二維石墨烯組裝、搭接構建三維網絡結構，制備得到石墨烯氣凝膠，是解決石墨烯應用局限性的有效途徑之一。由此來看，石墨烯氣凝膠具有較為廣闊的市場空間，研究開發(fā)價值較大。
