免费观看理论片毛片-免费观看久久-免费观看黄a一级视频日本-免费观看黄a一级视频-91传媒视频-91吃瓜

碳納米管，又名巴基管，是一種具有特殊結構的一維量子材料。碳納米管主要由單層或多層石墨片繞中心按一定角度卷曲而成的同軸中空無縫管狀結構，其管壁大都是由六邊形碳原子網格組成。根據管壁層數不同，可分為單層碳納米管和多層碳納米管。

單壁碳納米管（Single-Walled Carbon Nanotubes, SWCNT）由一層石墨烯片組成，單壁管典型的直徑和長度分別為0.75-3nm和1-50um。多壁碳納米管（MWCNT）含有多層石墨烯片，形狀像個同軸電纜，其層數從2-50不等，層間距為0.34nm左右，與石墨層間距相當。多壁管的典型直徑和長度分別為2-30nm和0.1-50um。

單壁碳納米管的特點

1、結構獨特
SWCNT是由一個單層碳原子以一定的結構方式卷曲而成的管狀結構。其直徑一般在幾納米到數十納米之間，長度則可以達到數微米甚至更長。
2、高比表面積
由于其納米尺寸和管狀結構，SWCNT具有相對較大的比表面積。這使得SWCNT在吸附、催化和能量儲存等領域具有潛在的應用前景。
3、**的力學性能
SWCNT的分子結構使其具有出色的力學性能，具有極高的強度和剛度。它們的強度遠遠超過鋼鐵，同時也具有很好的柔韌性和彈性。
4、優異的導電特性
SWCNT具有優異的電子傳輸性能，可以表現出類金屬或半導體的特性，具有非常高的電導率。這使得它們在納米電子器件、傳感器和電子導線等領域具有應用潛力。
5、優異的熱導性能
由于SWCNT的結構和碳原子之間的緊密連接，它們表現出優異的熱導性能。這使得SWCNT在熱管理、熱傳導和納米熱學等領域具有重要的應用價值。
6、豐富的光學特性
SWCNT表現出豐富的光學特性，包括可見光和紅外光的吸收、發射和散射等。這使得它們在光電子學、光催化和生物成像等領域具有廣泛的應用潛力。

SWCNT導電漿料在鋰離子電池中的應用

現有主流導電劑有三類，包括導電炭黑、碳納米管和石墨烯。其中普通導電劑包括導電炭黑（SP、乙炔黑）、石墨、多壁碳管；**導電劑包括：科琴黑、石墨烯、單壁碳納米管。

導電劑在正負極材料的作用如下：
正極——鋰電池的正極材料主要包括磷酸鐵鋰、三元材料、鈷酸鋰等，為鋰電池提供鋰源，而這些正極材料的導電性能較差，難以滿足鋰電池的性能要求。因此，在正極極片制作時會加入一定量的導電劑，使得導電物質填充滿正極材料活性物質之間的空隙，用于增加電子和鋰離子的導電性，通過在活性物質表面形成導電網絡加快電子傳輸速率，同時可吸收和保持電解液，為鋰離子提供更多電解質界面，從而提高電池充電效率和延長電池使用壽命。
負極——硅基負極理論比容量高但應用面臨較大挑戰：1）硅材料體積膨脹率達 300%（碳材料為16%），材料易粉化；2）負極活性物質易脫落；3）SEI膜處于破損修復動態階段，厚度持續增加，界面阻抗提高，活性物質消耗。
碳納米管（特別是單壁碳納米管）是硅基負極的理想導電劑之一：1）導電性能優異：相較石墨烯，其一維結構更容易搭建有效導電網絡，彌補硅基負極導電性差的問題；2）彈性高、機械性能強：特別是單壁碳管彈性更優（是多壁碳管的3-10 倍），能夠在硅材料體積碰撞時緊密連接各顆粒，提高結構穩定性、減少活性物質脫落；3）比表面積大、中空結構優，能夠緩解硅基負極在充放電過程中的體積變化的應力，減少材料坍塌、提高循環壽命；4）改善倍率特性、高低溫性能等。

單壁碳納米管能提高搭載硅基負極電池循環壽命

SWCNT在導電漿料應用上遇到的難題

碳納米管之間存在著一定強度的范德華力，容易聚集在一起，這樣影響了單壁碳納米管的單體特性，制約了其很多方面的應用。

首先是分散穩定性差，SWCNT在溶液中往往會出現聚集現象，導致電導率降低。要有效應用于導電漿料，需要解決SWCNT的分散穩定性問題，確保其在溶液中均勻分散。其次是高電阻率問題，由于SWCNT之間的管-管相互作用和束縛效應，導致導電性能受到限制，電阻率較高。因此，需要通過改善SWCNT的分散性和納米管之間的連接，來提高SWCNT導電能力。

方案摘要

實驗對象

單壁碳納米管

實驗儀器

ATS高壓分散均質機

高速剪切機

冷水機

滴管

燒杯

實驗背景

單壁碳納米管（SWCNT或SWNT），全部由碳原子構成，幾何結構可以視為由單層石墨烯卷曲而成，結構決定性質，因此單壁碳納米管具有優異的電子、機械、力學等性能。  

實驗難點

由于單壁碳納米管之間很強的范德華作用力(～500eV/μm)和大的長徑比(>1000)，通常容易形成大的管束，難以分散，極大地制約了其優異性能的發揮和實際應用。

ATS如何實現單壁碳納米管的分散效果呢？

實驗目的

滴入到水中分散時，有流動性，無顆粒感

實驗工藝

1、ATS高壓分散均質機 控低溫5度，射流+均質1100bar，5、6、8、10、11取樣

2、**均質模塊，常規閥座，控低溫，800bar 1次，1100bar，5、6、8、10、12、14、16、18取樣

實驗結果

1、碳管液一開始有一定的黏性，粘燒杯壁，幾次分散后，呈水樣流動，基本不粘壁。

（分散前明顯粘壁）

（幾次分散后幾乎不黏壁）

2、取少量加入水中檢測分散效果，發現碳管液細絲狀分散，無顆粒感，實驗結果表現優良。

實驗小結

1、本次試用兩種分散模塊，**均質與射流加均質。

2、射流的分散效果要明顯好一些，基本5次處理就就達到較好的分散效果，而單純的**要處理10多次才能達到較好效果。

應用領域

單壁碳納米管性質的多樣性使其在包括高遷移率晶體管、邏輯電路、導電薄膜、場發射源、紅外發射器、傳感器、掃描探針針尖、機械強度增強、太陽能電池和催化劑載體等多個領域有潛在應用。