涵盖了低维碳材料（碳量子点、石墨烯、石墨炔）、碳基薄膜材料、人造单晶金刚石等先进碳基材料的生长制备技术和独特的物理化学特性，重点说明了碳材料的表征方法和性能优化工艺。并且系统阐述了这些先进碳材料在化学与医学传感器、生物质催化、功能化涂层，以及锂离子电池、超级电容器、热电材料等能源领域的应用技术与基本科学原理，此外还介绍了相关领域国内外的最新研究进展以及产业化的前景展望。

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