德国碳纳米管及石墨烯的发展概况
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C60,碳纳米管和石墨烯※1985 发现了C60※1991 发现了碳Nanotubes※2004年发现了石墨烯※在C60被发现之前,人们只知道以单质形式存在的碳的同素异形体有:金刚石、石墨和无定形碳。
1960年以来,就有人猜测过中空形碳素分子存在的可能性。
C60是80年代中期新发现的一种碳原子簇,它是单质,是石墨、金刚石的同素异形体。
石墨:2D ; SP2杂化;层内为化学键,层间为范德华力;有导电性。
1980年英国Sussex大学的微波光谱学家Kroto教授通过研究星际云团和红巨炭星气团光谱中所见长链聚乙炔信号的契机,巧合地通过美国Rice大学的Curl与该校的Smalley共同合作,利用Smalley所创制的激光气化超声束流仪进行了相应的探索性研究,1985年, Kroto等以联合装置中的质谱仪进行分析,首次发现了质谱中存在着一批相应于偶数碳原子的分子的峰,导致了C60的发现。
富勒烯C60 :1996 Nobel Prize in Chemistry※C60的结构研究表明,C60的直径为0.71 nm。
中心有一个直径约0.36 nm的空腔,由12个五元环和20个六元环组成的球形32面体。
C60的形状如足球的集束碳原子结构,就像美国未来派建筑学家Buckminser Fuller那充满灵性穹顶设计的绝妙翻版,于是C60得到了巴基球的美称,又称足球烯.同时C60这类球状碳单质分子也被称作为富勒烯。
※处于顶点的碳原子与相邻顶点的碳原子各用sp2杂化轨道重叠形成σ键,每个碳原子的三个σ键分别为一个五边形的边和两个六边形的边。
碳原子的三个σ键不是共平面的,键角约为118°,因此整个分子为球状。
每个碳原子用剩下的一个p轨道互相重叠形成一个含60个π电子的闭壳层电子结构,因此在近似球形的笼内和笼外都围绕着π电子云。
分子轨道计算表明,足球烯具有较大的离域能。
C60 的表征:红外光谱,核磁共振,紫外-可见光谱及质谱。
碳基纳米材料的发展前景碳基纳米材料是一类具有独特结构和性质的纳米材料,主要包括碳纳米管、石墨烯和富勒烯等。
这些材料在多个领域展示出了极大的潜力,引起了科学界和工业界的广泛关注。
随着技术的不断进步和研究的深入,碳基纳米材料的发展前景备受期待。
首先,碳纳米管作为一种具有优异导电性和机械性能的材料,被广泛应用于电子器件和材料强化领域。
在电子领域,碳纳米管可以作为高性能的场效应晶体管,被用于制备高频电路和柔性电子设备。
在材料强化领域,碳纳米管可以作为增强剂加入到复合材料中,提高材料的力学性能和导电性能。
未来,随着对碳纳米管制备技术和性能优化的进一步研究,其在电子器件和材料领域的应用前景将更加广阔。
其次,石墨烯作为一种单层碳原子构成的二维材料,具有优异的导电性、热导性和机械性能,被认为是未来材料科学和纳米技术领域的重要发展方向。
石墨烯可以用于制备柔性电子器件、光电器件和传感器等高性能器件。
在能源领域,石墨烯被广泛应用于锂离子电池、超级电容器和光伏器件等领域,有望解决能源存储和转换中的关键问题。
随着对石墨烯制备方法的改进和性能调控的深入研究,石墨烯在多个领域的应用前景将持续拓展。
最后,富勒烯作为一种分子结构独特的碳基纳米材料,具有球形结构和特殊的物理化学性质,被广泛应用于药物输送、光伏材料和纳米催化等领域。
富勒烯作为一种理想的药物载体,可以提高药物的溶解度和稳定性,延长药物在体内的作用时间。
在光伏材料领域,富勒烯可以作为光电转换材料,提高太阳能电池的光电转化效率。
同时,富勒烯还可以作为催化剂在有机合成和环境保护领域发挥重要作用。
未来,随着对富勒烯结构和性质的深入了解,其在医药、能源和环境领域的应用前景将更加广阔。
综上所述,碳基纳米材料作为一类具有潜力的纳米材料,具有广阔的发展前景和应用前景。
随着科学家们对这些材料的研究持续深入,碳基纳米材料在电子器件、材料强化、能源转换、医药和环境等领域的应用前景将不断拓展,为人类社会的可持续发展做出重要贡献。
新型碳材料的发展前景
随着科技的不断进步,新型碳材料正逐渐成为材料科学领域的热门研究对象。
碳材料具有质轻、高强度、耐高温、导电导热等优良性能,被广泛应用于航空航天、电子器件、能源领域等各个方面。
在碳材料家族中,石墨烯、碳纳米管、碳纳米带等新型碳材料备受关注,它们不仅延续了传统碳材料的优势,还具有新的特性和潜在应用价值。
石墨烯作为一种单层碳原子构成的二维晶体,在电子迁移性、热传导性等方面
表现出色,被誉为碳材料中的“黑金”。
石墨烯的发现开启了碳材料领域的新篇章,
其具有极高的比表面积和机械强度,可以应用于超级电容器、传感器等领域。
此外,石墨烯在生物医药领域也有广阔的应用前景,如药物传输、生物传感等方面。
碳纳米管是一种由碳原子卷成的管状结构,具有优异的导电性和机械性能。
碳
纳米管的直径、壁厚、结构等可以调控,从而实现不同性能的设计和应用。
碳纳米管被广泛研究用于超轻复合材料、柔性电子器件、储能材料等领域,具有巨大的市场潜力和应用前景。
碳纳米带是介于石墨烯和碳纳米管之间的一种碳纳米结构,在电子输运、热性
能等方面展现出独特的特性。
由于其带隙可调的特点,碳纳米带在纳米电子器件、光电器件等领域有着广泛的应用前景。
同时,碳纳米带在传感器、催化剂等领域也有着重要作用,为碳材料的拓展应用提供了新的思路。
随着碳材料研究的不断深入和发展,各种新型碳材料的涌现和应用将推动材料
科学领域的创新和发展。
未来,随着碳材料制备技术的不断进步,碳材料的性能将进一步优化,应用范围也将不断扩大。
新型碳材料的发展前景可谓是一片光明,必将为人类社会的可持续发展和进步作出重要贡献。
碳基材料发展的趋势与前景1. 引言碳基材料是一类由碳元素构成的材料,具有优异的物理和化学性质,广泛应用于能源存储、电子设备、纳米技术等领域。
随着科学技术的不断进步,碳基材料的研究和应用正在迅速发展。
本文将对碳基材料发展的趋势和前景进行探讨。
2. 发展趋势2.1 多功能性随着对碳基材料的深入研究,人们开始发现其在不同领域具有多种功能。
石墨烯具有优异的导电性和导热性,可应用于电子器件和热管理;碳纳米管具有良好的机械性能和光学性能,可用于强化材料和传感器;金刚石膜具有极高的硬度和耐磨性,可应用于切削工具和涂层等。
未来,碳基材料将朝着实现多功能化发展,以满足不同领域的需求。
2.2 可控性合成为了实现碳基材料的多种功能,研究人员致力于开发可控性合成方法。
通过调控合成条件和原料配比,可以合成出具有特定结构和性质的碳基材料。
通过控制碳纳米管的直径、长度和结构,可以调节其光学性能和电子性能;通过调控石墨烯的层数和晶格性质,可以优化其导电性和机械性能。
未来,随着合成技术的进一步改进,将能够实现更精确的碳基材料合成。
2.3 纳米化和二维化纳米化和二维化是当前碳基材料研究的热点方向。
纳米化可以带来更大比表面积和更优异的性能,将能够应用于催化剂、能源储存和传感器等领域。
二维化则能够改变材料的电子结构和光学性能,对于开展纳米电子器件和光电子器件研究具有重要意义。
未来,纳米化和二维化技术将在碳基材料领域发挥重要作用。
3. 应用前景3.1 能源存储碳基材料在能源存储领域具有广阔的前景。
石墨烯超级电容器因其高比表面积和优异的导电性能,成为新一代高性能能源储存装置的候选材料。
碳纳米管和石墨烯复合材料的应用也为锂离子电池和钠离子电池等储能系统提供了新的解决方案。
3.2 电子设备碳基材料在电子设备领域有着重要应用。
石墨烯和碳纳米管的高电子迁移率和优异的载流子传输性能,使其成为下一代高性能晶体管和柔性电子器件的理想替代材料。
碳基材料的柔性和透明性也使其在可穿戴设备和显示屏技术方面具有潜在应用。
碳纳米材料的应用前景随着科技的不断进步和需求的不断增长,人们对材料的性能和功能的要求也越来越高。
碳纳米材料作为一种颇具前景的新型材料,其应用前景十分广阔。
本文将从碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯三个方面来探讨碳纳米材料的应用前景。
1.碳纳米管碳纳米管是由碳原子构成的空心圆柱结构,其直径只有纳米级别,长度则可以达到数十微米,因此具有很强的机械性能和电学特性。
在纳米科技领域中,碳纳米管可以作为通道来传输电子和分子,具有电子学和扫描探针显微镜等制备方法的独特性质。
在能源、储存、导电等领域,碳纳米管也有着广泛的应用前景。
比如,在能量储存领域,碳纳米管被广泛应用于锂离子电池等电能存储系统中。
由于其高比表面积和良好的电导率,碳纳米管可以大大提高电池的能量密度和功率密度,从而提高电池的性能。
同时,碳纳米管也可以作为质子交换膜燃料电池的催化剂支撑体,以提高其效率和稳定性。
2.碳纳米纤维碳纳米纤维是碳纳米管的一种,但它是通过纤维化方法制备而成,具有更高的力学强度和更低的密度。
碳纳米纤维不仅可以用于增强复合材料中,还可以应用于电磁干扰屏蔽和导电材料等领域。
在增强复合材料领域中,碳纳米纤维一方面可以增强基体的力学性能,提高其强度和刚度,另一方面也可以渗透到基体内部形成导电路径,提高材料的导电性能。
此外,碳纳米纤维还可以用于高强度电缆的制备,以提高电缆的拉伸强度和断裂韧度。
3.石墨烯石墨烯是一种由碳原子组成的单层平面晶体结构,厚度只有一个碳原子层的纳米材料。
其在电学、光学、力学等领域的性能表现出色,是目前最为热门的碳纳米材料之一。
在电子学领域,石墨烯可以作为新型光电传感器、晶体管和基于量子点的荧光材料等器件的材料,具有重要的应用前景。
同时,石墨烯还可以作为新型薄膜太阳电池的电极材料,以提高光电转换效率和稳定性。
此外,在医学和环境领域,石墨烯也有着广泛的应用前景。
其中,在生物医学领域,石墨烯可以作为药物输送和光学成像等方面的材料;在环境领域,石墨烯可以作为新型吸附材料,用于水和大气污染的处理。
新一代碳基材料的研究现状与发展趋势碳是化学元素周期表中的第六元素,其属于非金属元素,具有良好的化学性质和机械性质。
碳元素在自然界中广泛存在,包括天然煤炭、木材、石墨等都含有丰富的碳元素。
随着科技的发展和研究的深入,碳作为一个化学元素得到了更多的关注和利用。
碳材料是指以碳为主要成分的材料,包括炭素纤维、石墨烯、碳纳米管等。
它们因具有独特的电学、热学、力学等物理性质,在材料、能源、电子、医学等领域发挥着重要作用。
其中,石墨烯和碳纳米管被公认为下一代的碳基材料,其具有独特的性能和巨大的应用前景。
石墨烯是一种单层厚度的碳纳米材料,具有优异的电学、热学和力学性能。
石墨烯的导电性比铜还要好,热导率更是比钻石高出5倍,同时也具有极高的机械强度和韧性。
这些独特的性能使得石墨烯在能源、电子、化学、生物等领域具有广泛的应用前景。
石墨烯可以用于制备高效的电池、太阳能电池和光电子器件等,同时也可用于药物传递和生物成像等医学应用。
碳纳米管是由碳原子组成的一种管状结构。
其独特的物理和化学性质,使其具有应用于材料、电子、医学等领域的潜力。
碳纳米管具有很高的比表面积和强度,其电学性能也非常优异。
碳纳米管的导电性能比导铜的性能更高,同时也更能承受高温、高压和化学侵蚀。
由于其特殊的性质,碳纳米管可以用于改进传统材料的强度和硬度,同时也使得制造高效的传感器、铁电器件以及纳米电机等成为可能。
尽管碳纳米材料具有无限的应用前景,但是也面临着许多技术挑战。
一方面,其制备过程存在一定难度,通常需要复杂的合成方法和加工技术,成本较高。
另一方面,石墨烯和碳纳米管的电导率和稳定性还有待于继续提高。
因此,未来的研究方向应该集中在提高材料的成本效益,并优化其功能性能。
当前的研究重点包括材料的精细合成、材料的性质表征以及材料的应用等方面。
同时,研究人员也需要开发更加环保的制备工艺,以便更好地解决碳材料在生产和应用过程中的环境问题。
总的来说,新一代碳基材料在能源、电子、医学等领域具有广泛的应用前景。
纳米材料—石墨烯/碳纳米管1. 前言由于碳单质和化合物组成的多样性,碳及其化合物一直是材料、物理和化学领域的研究重点之一。
特别近三十年来,随着C60、碳纳米管(CNTs)、石墨烯(Graphene)等明星材料的相续发现,逐次将碳材料的研究推向高潮。
碳纳米管(CNT)和石墨烯(Graphene)分别在1991年和2004年被人们所发现。
碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料,它的径向尺寸可达到纳米级,轴向尺寸为微米级,管的两端一般都封口,因此它有很大的强度,同时巨大的长径比有望使其制作成韧性极好的碳纤维。
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维碳材料。
零维富勒烯、一维碳纳米管、二维石墨烯共同组成了骨干的碳纳米材料家族,并且它们之间可以在形式上转化(图1)。
图1 石墨烯及各种石墨形体石墨烯和碳纳米管在电学和力学等方面有着相似的性质,但由于结构不同,它们也有很多不同之处。
碳纳米管和石墨烯分别是优良的一维和二维碳材料,它们分别体现出了一维的和二维的各向异性,如导电性、力学性能和导热性等。
为了结合两者的优点,人们将石墨烯和碳纳米管共同用于复合材料。
石墨烯和碳纳米管复合材料形成三维网状结构,通过它们之间的协同效应,使其表现出比任意一种单一材料更加优异的性能,例如更好的各向同性导热性、各向同性导电性、三维空间微孔网络等特性。
基于以上性质,使得石墨烯/碳纳米管复合材料在超级电容器、太阳能电池、显示器、生物检测、燃料电池等方面有着良好的应用前景。
此外,掺杂一些改性剂的石墨烯/碳纳米管复合材料也受到人们的广泛关注,例如在石墨烯/碳纳米管复合电极上添加CdTe量子点制作光电开关、掺杂金属颗粒制作场致发射装置。
由此可见,石墨烯/碳纳米管复合材料越来越多的被人们所应用,也使得石墨烯/碳纳米管复合材料的制备和应用得到更加广泛的关注。
2. 石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法2.1 化学气相沉积法(CVD)CVD法因易于控制膜的组成及成份分散度而被广泛应用于制备石墨烯/碳纳米管复合膜。
碳基材料产业发展趋势碳基材料是在碳元素基础上制备的材料,具有许多优异的物理、化学和机械特性,例如高强度、高导电性、高热稳定性、低密度等。
随着工业的发展和科技的进步,碳基材料的应用领域越来越广泛,其产业发展也呈现出明显的趋势。
一、碳基材料的种类和特性碳基材料包括碳纤维、碳纳米管、石墨烯等多种材料,具有以下特性:1. 高强度:碳基材料具有很高的强度和刚度,通常比钢材还要高。
2. 高导电性:碳基材料是优良的导电材料,电导率高,能有效传导电流和热量。
3. 高热稳定性:碳基材料能够在高温环境下保持其结构和性能的稳定性。
4. 低密度:碳基材料具有很低的密度,是轻质材料,适合用于制备轻量化产品。
5. 超高比表面积:碳基材料的比表面积非常高,有利于吸附或催化反应等应用。
二、碳基材料产业的发展趋势碳基材料产业正处于快速发展阶段,以下为其发展趋势:1. 多样化应用:碳基材料在航空航天、车辆制造、电子器件、能源存储等领域具有广泛应用,未来将以多样性应用为特点。
2. 轻量化:碳基材料具有轻质化的特性,对于汽车、飞机等交通工具的轻量化设计具有重要意义。
3. 提高效能:碳基材料的导电性能和热传导性能优越,能够大幅提高产品的使用效能和性能。
4. 高品质材料:碳基材料的成本较高,未来碳基材料产业将更加注重材料制备工艺的提升、质量的稳定性和可控性的提高。
5. 环境友好:碳基材料在制备过程中对环境污染较小,未来将更加注重资源的可持续利用和废弃物的回收利用。
6. 简化生产工艺:当前碳基材料的制备工艺复杂,生产成本高,未来将致力于简化工艺流程、降低生产成本。
7. 基础研究的加强:碳基材料的研究存在许多未解之谜,未来需要加强基础研究,提高材料的性能和应用领域的扩展。
三、碳基材料产业在不同领域的应用1. 航空航天领域:碳基材料在航空航天领域的应用广泛,例如制造飞机机身、燃料储存罐等,能够提高飞机的强度和减轻重量。
2. 汽车制造领域:碳基材料在汽车制造领域的应用主要集中在汽车车身、发动机和制动系统等部件,能够提高汽车的安全性和燃油效率。
德国碳纳米管及石墨烯
的发展概况
LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
德国碳纳米管及石墨烯的发展概况
碳纳米管和石墨烯是世界材料行业飞速发展的产物,因为它们代表着更高的性能,更轻的质量,更可靠的环保责任。
德国在该领域的研究虽然起步较晚,但随着其后续大量的投入,已经让它成为世界上相关产品研发的领跑者。
碳纳米管和石墨的发展前景虽被看好,但高昂的制备成本和较低的产量却严重遏制其大规模应用。
图为:单壁碳纳米管(左),多壁碳纳米管(右)随着行业对于材料性能的要求越来越高,传统材料的发展占空间逐渐走向萎缩,而高新科技材料将会取而代之成为行业选择的未来之路。
众所周知,碳纳米管(CNTs)和石墨烯(graphene)及其复合材料因其卓越的电气及机械特性,已经在诸多领域,如光电,传感器,半导体器件,显示器,指挥,智能纺织品和能量转换装置(例如,燃料电池,收割机和电池)等,显示出巨大的应用潜能。
从化学结构看,碳纳米管(CNTs)可以用作有机或无机半导体的替代物,但高昂的成本是目前限制其广泛用的最大难题。
然而,碳纳米管作为一种新型材料有望在不久的将来实现成本低廉化大规模生产。
在电子学应用领域(电磁屏蔽除外),碳纳米管最大的用途是导体。
它不仅具有高电导率,其材料还能呈现透明状,使用起来非常灵活便于拉伸。
因此可以取代ITO,用于制作显示器,触摸屏,光电与显示母线和其他产品。
经实验证明,碳纳米管的迁移率高于硅,这就意味着碳纳米管可以用于制造快速转换晶体管。
此外,碳纳米管能够用于制备高性能的大面积加工设备,如印刷设备,从而帮助提高生产工艺,并显着降低生产成本。
碳纳米管还适
用于制造超级电容器,其原理是通过利用电容和晶体管的功率密度来平衡电池的能量密度,从而达到弥合电池和电容器的差距的目的。
从目前发展程度来看,碳纳米管的最大挑战是材料纯度,设备制造,以及对其他设备材料(如适当的电介质)的需要。
但毋庸置疑的是其无法超越的性能优点(比如高性能,灵活性,透明度和可印刷性),将会为其迎来广阔的发展空间。
IDTechEx公司的一份调查报告指出,碳纳米管在未来5年将会以高达300%的速率增长。
这份名为《碳纳米管和石墨的电子应用:技术,生产商和机遇》的报告涉及的内容还包括:纯碳纳米管生产,和导/半导碳纳米管的分离,及其应用程序。
图3:石墨烯
碳纳米管及石墨烯在德国的发展概况
现在,德国以及世界上许多其他地区,已经越来越重视碳纳米管的应用潜能。
为此,有许多新兴公司,网络和项目已经投身到碳纳米管和石墨烯的研发和应用研究。
其中,最受关注的对象当属多壁碳纳米管(MWCNT)复合材料及其应用,而目前碳纳米管电子产品的开发尚处于起步阶段。
导电复合材料可用于有机电子设备和光电设备,特别是透明的碳纳米管电极可以作为ITO 电极的替代物。
在过去的几年里,德国几乎错过了碳纳米管和石墨烯用于电气和电子应用研究的所有工作。
为了跟上世界科研的步伐,德国碳纳米管创新联盟()应运而生。
该联盟于2008年正式成立,其中包含约80名来自学术界和工业界的合作伙伴。
碳纳米管创新联盟()是德国政府高科技战略的一部分,并受到德国联邦教育与研究署(German Federal Ministry for Education and
Research )“行业和社会材料创新(Materials Innovations for Industry and Society)”项目的资助。
据了解,此项行动包括18个协作项目。
其中有三项涉及交叉技术,并且以发展碳纳米管的生产,功能化和分散等课题的解决方案为开发目的。
此外,CONTACT是另外一个由欧洲委员会“居里夫人”项目("Marie Curie" programme)资助的新的研究和培训项目。
“居里夫人”项目包含来自7个不同国家的10个伙伴组织,目前由德国弗劳恩霍夫化工科技研究所(German Fraunhofer ICT)负责协调国际项目。
CONTACT项目的主要目的是进行纳米材料的研究和开发,及其加工工艺、描述方法、模拟工具、和材料在实际应用中的实施。
纳米材料的应用领域十分广泛,其中包括风机叶片和电子移动应用领域用的储能材料。
CONTACT项目针对机械和电气性能改进的碳纳米管填充聚合物复合材料
的产业供应链的发展为研究目的。
项目涉及如何对碳纳米管的合成和分散进行优化,和碳纳米管化合物的处理,以及碳纳米管及其复合材料的模拟和特性描述。
新技术将扩大应用范围,并对四个工业应用领域进行案例研究,它们分别是建筑,风机叶片,导电零部件和氧化还原流电池电极。
尽管大多数北美制造商的目光聚焦在单壁碳纳米管(SWCNTs)上,德国和其他欧洲国家,以及亚洲的许多国家(日本和中国分列一二)却领导着多壁碳纳米管的研究和制造。
拜耳材料科学公司(Bayer Material Science)和未来碳公司(Future Carbon GmbH.)是德国主要的碳纳米管供应商。
最近,拜耳材料科技公司(BMS),作为全球最大的聚合物生产商,投资2200万欧元用于兴建一个全球最大的碳纳米管生产基地(位于Chempark Leverkusen),年生产能力达
200吨,由该公司生产和销售的产品品品名为Baytubes 多壁碳纳米管。
拜耳材料科学公司(BMS)隶属于拜耳集团(Bayer Group),是世界领先的碳纳米管生产商之一,其2008年销售额为97亿欧元。
Leverkusen和North Rine-Westphalia地区在全球纳米技术研发领域发挥
着领军作用。
“我们预计到发展中期,德国纳米技术产业能创造10万个新工作岗位。
”拜耳材料科学执行成员约阿希姆.沃尔夫博士说。
此外,巴斯夫公司(BASF),作为世界领先的化工公司,也联合这一领域的专业精英美国沃贝克材料公司(Vorbeck Materials Corp.)一同加入了碳纳米管的研发行列。
美国沃贝克材料公司正致力于石墨烯基及其复合材料在印刷电子产品领域的应用。
在德国,一些研究机构和大学也在碳纳米管和石墨及其复合材料的研究领域扮演着越来越积极的作用。
斯图加特大学就是其中之一,主要是研究在灵活电子行业所使用的碳纳米管基薄膜晶体管(TFT)。
最近,德国斯图加特马克斯普朗克固体研究所(Max Planck Institute for Solid State Research)介绍了他们与北京国家分子科学合作实验室(Beijing National Laboratory for Molecular Sciences)合作的高容量电池涂层碳纳米管的工作。
虽然,锂离子电池在笔记本电脑和混合动力汽车等领域的市场需求非常旺盛,但这种产品的应用要求较为繁琐。
比如,它们必须是轻量级的,而且价格便宜、性能环保、还要具备较大的储能容量。
由涂有二氧化钛纳米多孔涂层的碳纳米管,和由‘同轴电缆’制成的晶体是捕获锂离子最理想的材料。
如果将两者合并起来的话,二氧化钛电容将比普通电容高4倍,而纳米离子比普通离子高3倍。
由于这些材料的制备程序简单,且制备成本远低于
稀有金属电极,因此研究小组希望可以将其进一步推广到其他能源存储设备领域,如超级电容器。
碳纳米管和石墨烯的市场机会
目前,全球石墨烯和多壁碳纳米管的产量已经相当高,约每年数万吨。
据统计,2008年全球多壁碳纳米管的产能已经达到100吨左右(德国拜耳公司和日本昭和电工公司Showa Denko也在统计之列)。
然而,目前大部分多壁碳纳米管产品仅仅用于制造非电子/电器产品用途,或其他简单的应用领域,如电磁屏蔽。
而单壁碳纳米管(SWCNTs)在相关电子产品应用的商业化发展仍处于起步阶段。
目前的主要挑战是如何形成具有成本效益的规模化生产。
相比如何运用单壁碳纳米管来制造设备,如何解决产量问题将更加具有意义。