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碳纳米管价格(碳纳米管应用前景)

admin 2023-10-07 12:49:32 372 抢沙发
碳纳米管价格(碳纳米管应用前景)摘要: 各位老铁们,大家好,今天由我来为大家分享碳纳米管价格,以及碳纳米管应用前景的相关问题知识,希望对大家有所帮助。如果可以帮助到大家,还望关注收藏下本站,您的支持是我们最大的动力,谢谢...

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碳纳米管和石墨烯哪个贵

石墨烯和碳纳米管作为新型导电剂在锂电池应用,所以有必要介绍一下石墨烯和碳纳米管的联系和区别。简单来说唤埋,石墨烯是二维平面结构,把它卷起来就是一维的碳纳米管,而把很多个石墨烯片堆叠起来就是三维的石墨。

所以,目前碳纳米卖链誉管和石墨烯价格中段相差不大。

碳纳米管是什么跟碳黑有什么区别

在1991年日本NEC公司基础研究实验室的电子显微镜专家饭岛(Iijima)在高分辨透射电子显微镜下检验石墨电弧设备中咐岩渣产生的球状碳分子时,意外发现了由管状的同轴纳米管组成的碳分子,这就是现在被称作的“Carbon nanotube”,即碳纳米管,又名巴基管。碳纳米管具有典型的层状中空结构特征,构成碳纳米管的层片之间存在一定的夹角碳纳米管的管身是准圆管结构,并且大多数由五边形截面所组成。管身由六边形碳环微结构单元组成,端帽部分由含五边形的碳环组成的多边形结构,或者称为多边锥形多壁结构。是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口)的一维量子材料。它主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约为0.34nm,直径一般为2~20nm。由于其独特的结构,碳纳米管的研究具有重大的理论意义和潜在的应用价值,如:其独特的结构是理想的一维模型材料;巨大的枣胡长径比使其有望用作坚韧的碳纤维,其强度为钢的100倍,重量则只有钢的1/6;同时它还有望用作为分子导线,纳米半导体材料,催化剂载体,分子吸收剂和衡悄近场发射材料等。科学家们还预测碳纳米管将成为21世纪最有前途的纳米材料,以碳纳米管为材料的显示器将是很薄的,可以像招贴画那样挂在墙上。韩国的三星电子公司已展示了从纳米管发射电子轰击屏幕的显示屏,该公司估计两年内碳纳米管显示屏将上市。虽然碳纳米管的技术性能非常好,但因成本和其他因素其大规模推广仍将会是一个长期的过程。目前,在各大学的物理系和像IBM那样的公司都在制造碳纳米管,每克碳纳米管的价格是100美元左右。我国对此项研究虽然起步较晚,但发展很快。目前碳纳米化学方兴未艾,内容丰富,前景诱人。通过对碳纳米管的研究,必然带动相应学科的发展。

碳纳米管价格(碳纳米管应用前景)

碳纳米管的用处

1、导电:碳纳米管具有一维中空管状结构,管壁由单层或多层石墨烯片围成,管径为纳米级,管长为微米级,长径比巨大,其性质会因石墨烯片的卷曲方式不同姿简而发生变化,体现金属性或半导体性质。

2、超强抗拉:碳纳米管具有优越的机械性能,抗拉强度50-200GPa,相当于钢的100倍,但比重只有钢的1/6,因而被称超级纤维;硬度与钻石相当,但柔韧性更强,可拉伸,雀册卖其最大拉伸率高于任何金属;它还有很好的柔性、回弹性和抗畸变的能力。

3、导热:碳纳米管具有良好的导热性,轴向热导率为2000-3000W/mK,约为铜的10倍,钻石的3倍。

4、吸附:碳纳米管具有超大的比表面积,吸附性能强;同时具有良好的电磁波吸收等性能。

碳纳米管可广泛用于用于锂电池用导电浆料、太阳能电池涂层顷逗、高强度结构材料、导电涂料、催化剂载体、场发射材料、电磁屏蔽材料等领域。诺贝尔奖得主R.E.Smalley称:“纳米碳管将是价格便宜,环境友好并为人类创造奇迹的新材料。

碳纳米管和石墨烯 哪个做导电材料好

石墨烯自问世以来,尽管引发无数热议,但仍然是诸多领域研发者的重点关注对象,其中包括锂电行业。目前石墨烯在锂电池中主要被用作导电剂。

在锂电池的制作细分工艺上,导电剂的加入通常首先考虑的是电池材料活性物质本身的特性,直接作用是增加导电性能。值得注意的是,导电性能会直接影响电池的放电平台、容量发挥、循环稳定、内阻、高倍率性能等。

当前锂电池使用较广泛的导电剂可分为导电炭黑、导电石墨和新型导电剂等三大类,其中新型导电剂包括碳纳米管、石墨烯等。

一位业内人士表示,从锂电池导电剂的研究发展历程来看,正在经历石墨——碳纳米管——石墨烯三个过程,这表明导电剂的颗粒粒子越来越小。这源于锂电池对容量、循环性能要求越来越高,材料的导电性极大影响着这些因素,加入颗粒粒子越小的导电剂是解决这一难题的最直接方法。

那么碳纳米管和石墨烯这两类新型导电剂谁更具优势?高工锂电网将从性能、发展瓶颈、价格成本等多角度来综合比较分析。

到底谁会更胜一筹?

首先来了解什么是碳纳米管和石墨烯。

碳纳米管是由一层石墨层卷起来的直径只有几纳米的微管,也可由不同直径的微管同轴地套构在一起形成管束。按照层数来分类,可分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管;石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体,也分为单层石墨烯和石墨烯微片(多层结构)。

从本质上看,碳纳米管和石墨烯都属于石墨类材料,只不过碳原子的排列组合不同,形成螺旋状的碳纳米管和片状的石墨烯,所以它们都具备石墨的一些相同特性,比如导电性。

具体而言,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活性位置增加,成为理想的材料添加剂。但石墨烯电极拥有更小的极片电阻,可以做到更大的压实密度。

导电剂通常要在最少量添加的情况下,实现最优的导电性能。目前,市场化应用的碳纳米管和石墨烯都是以预分散导电浆料的方式提供。从导电性能上看,有业内人士认为,作为第三代导电剂,石墨烯的导电性无疑会高于其他产品。

青岛昊鑫新能源科技公司(下称“昊鑫能源”)沈杰博士表示,石墨烯的导电性好,碳纳米管的优点是它在电解液中的吸液能力更强。

而另一位业内人士表示更看好碳纳米管导电剂在锂电池中的应用,因为纯石墨烯的离子导电性没有碳纳米管好,加入纯石墨烯导电剂的电子会在循环几十周后跳出来,这一点会影响电池的循环稳定。

对此,深圳市比克动力电池有限公司(下称“比克电池”)基础研发部柳青博士表示认同,碳纳米管的电子导电性和离子导电性都比较好,这更有利于提升电池的循环性。

从导电机理分析,石墨烯通过点面接触来导电,碳纳米管则经由点线接触传输。一般而言,接触的面积越大导电性能就会越好。有业内人士认为,片层较厚的石墨烯会阻碍锂离子的扩散而降低极片的离子电导率,6-9层最为适宜。

其实都存孝升在发展瓶颈

事实上,尽管各有优势,碳纳米管和石墨烯这两款导电剂都存在发展瓶颈。

目前业界对石墨烯的一点共识就是,真正意义上的石墨烯制作成本高,难以实现产业化。而对碳纳米管来说,最大的难题则是分散。相较之下,碳纳米管的分散“难关”比石墨烯的“难产”更容易攻克,碳纳米管在导电剂上的应用也更为成熟。

据了解,OCSiAl目前已实现单壁碳纳米管的大规模生产粗前应用,这是一家专业从事单壁碳纳米管研发生产的跨国公司。

该公司香港总裁Grigory Gurevich自豪地表示,OCSiAl是国际性的大公司,在全球拥有很多的资源,包括几百甚至上千的合作伙伴,岩慎清这些合作伙伴都有世界知名的实验室、大学及科研院所,共同研发添加剂的分散和应用。OCSiAl的产品分散好,很容易添加到材料上,客户不需要重新分散也无需改变原工艺流程。

值得注意的是,尽管业界一直对石墨烯产业化感到渺茫,但近日高工锂电网经多方调查了解,确认昊鑫能源已经实现类石墨烯的产业化生产。与市场上几十甚至上百层的石墨微片相比,昊鑫能源批量生产的石墨烯导电剂产品能够做到2-10层。

两者价格下降空间都很大

正所谓“不管是黑猫还是白猫,只要抓到老鼠就是好猫”,从企业盈利的角度来说,碳纳米管和石墨烯的购买成本是其考虑衡量的一个重要因素。这两款产品谁能够做到成本更低,无疑会增添竞争优势。

目前市场上碳纳米管和石墨烯两款产品售价相差不大,但不同型号的导电剂价格会有很大差异。据了解,常规的碳纳米管导电剂的价格是700-800元/kg。

Grigory Gurevich表示,作为产品推广,第一点就是价格要有吸引力。以往的添加剂在价格上甚至超过了基质本身。与其他公司相比,OCSiAl的产品不仅价格低,而且更加有效率和吸引力,因为其添加量与其他添加剂相比要低得多,从0.001%到0.1%。

据昊鑫新能源相关负责人透露,公司生产的类石墨烯产品产能已经接近200吨,比亚迪和国轩高科都已成为这款产品的使用客户,而且公司计划明年将把产能扩大至1000吨。

高工锂电网从比亚迪处了解到,昊鑫能源的这款导电剂比市面上同类产品导电性能要好,价格上也比较有优势。

上述昊鑫新能源负责人介绍,与市面上的导电剂相比,公司的产品价格与其差不多,但导电性能好很多,即使在减少添加量的情况下也能达到导电效果,例如在添加量为碳纳米管25%的条件下就能实现相同导电性能。

高工产研锂电研究所(GGII)认为,目前碳纳米管和石墨烯均做成导电浆料,价格比普通炭黑SP贵很多。炭黑是非常成熟的导电剂,价格比较稳定。但碳纳米管和石墨烯价格下降空间较大,石墨烯价格下降速度更快,应用前景很大。至于在锂电池的应用上,两款导电剂不同的用法会产生各异的效果,孰优孰劣很难判定。

好了,文章到这里就结束啦,如果本次分享的碳纳米管价格和碳纳米管应用前景问题对您有所帮助,还望关注下本站哦!

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