碳纳米管在电化学领域的应用介绍 纳米碳管的主要应用范围

纳米碳管的主要应用

1、碳纳米管复合材料

碳纳米管具有优良的电学和力学性能，是复合材料的理想添加相。向绝缘中添加碳纳米管，能使绝缘聚合物获得优良的导电性能。根据基体聚合物的不同，通常3%~5%加载量即可获得消除静电堆积的效果。实验表明，2%碳纳米管的添加量可达到添加15%碳粉及添加8%不锈钢丝的导电效果。由于低的加入量及纳米级的尺寸，聚合物在取得良好的导电性能时不会降低聚合物机械及其他性能，并适合于薄壁塑料件的注塑成型。这种导电聚合物(塑料)已用于汽车燃料输送系统、燃料过滤器、半导体芯片和计算机读写头等要求防静电器件的内包装、汽车导电塑料霁部件的制造等领域，并已取得很好的效果。特别是在汽车导电塑料霁部件的制造方面，比传统制造工艺有明显的优势。在简化工艺流程、产品表面光洁度、彩色油漆静电喷涂等方面都达到了理想的效果，是静电喷涂技术的发展方向。

2、电化学器件

碳纳米管是电化学领域所需的理想材料，是制造电化学双层电容器(超级电容器)电极的理想材料。碳纳米管电容器电容量巨大，和普通介电电容器相比，电容器电容量从微法拉级上升到法拉级。碳纳米管电容量可到每克15-200F。目前数千法拉的电容器已被生产。单壁碳纳电容量比多壁碳纳米管单位电容量更高，单壁碳纳米管电容量一般为180F/g，多壁碳纳米管电容量般为102F/g。单壁碳纳米管电容器功率密度可达20kW/kg，能量密度可达7Wh/kg。除此之外，锂离子电池也是碳纳米管应用研究领域之一。碳纳米管锂离子电池容量大，放电速度快，充放电容量达到1000mA·h/g，大大高于石墨(372mA·h/g)和球磨石墨粉(708mA·h/g)。

3、催化剂载体

碳纳米管由于尺寸小，比表面积大，表面的键态和颗粒内部不同，表面原子配位不全等导致表面的活性位蛋增加，是理想的催化剂载体材料。碳纳米管作为催化剂载体材料的研究主要集中在活性组分负载于碳纳米管的方法、碳纳米管的电学性能对催化的影响、碳纳米管独特的管腔结构对催化的影响、碳纳米管的储氢性能对催化的影响等方面。