金刚石是一种碳元素构成的同素异形结构，由4面体单元构成。每个4面体单元包含一个中心的碳原子，四周是四个连接的碳原子，两个碳原子之间的距离约3.35，中心的碳原子和4周的碳原子之间的距离分别是1.54、1.90和2.15。由于金刚石内部碳原子的双键特性，它能有效地维持构造的稳定性，使得它具有很好的机械性能，抗磨损性以及耐腐蚀性，因此金刚石被广泛应用于工具制作、冶金和切割行业等。此外，金刚石也用于能源储存，比如金刚石能量存储，可以以超快速度将电能储存在金刚石上，从而利用有效的电力流量将其转换为可再循环使用的储能形式。金刚石不仅具有良好的导电性能，而且具有优异的热稳定性，同时具有良好的抗高温性。同时，利用金刚石的优异性质，可以用于催化反应，从而改善核聚变反映增长的效率。