单壁碳纳米管引领高效电池新潮流

单壁碳纳米管引领高效电池新潮流

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证券之星

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来源

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https://wap.stockstar.com/detail/IG2024041400001299

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https://www.163.com/dy/article/JNDGF49T0519QIKK.html

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单壁碳纳米管（SWCNTs）在电池领域的应用正迎来重大突破。这种具有独特结构的纳米材料，不仅能够显著提升锂离子电池的性能，还在太阳能电池领域展现出革命性的应用前景。

在锂离子电池领域，SWCNTs主要作为导电剂使用，能够显著改善电池的电子导电性，从而提高充电速率和循环寿命。根据天奈科技的研究数据，SWCNTs在正极材料中的添加量一般占总重量的0.5%-1.5%。具体应用如下：

• 高镍三元电池：中镍5.6系三元材料通常使用二代SWCNTs和炭黑复配，而高镍8.9系三元材料则采用三代或寡壁SWCNTs。
• 硅基负极电池：在硅基负极体系中，SWCNTs的添加量为0.3%，能够有效解决导电性和硅负极膨胀问题。宁德时代的专利显示，这种添加比例既能提升电池性能，又具有良好的经济性。

在太阳能电池领域，SWCNTs的应用正在引领一场技术革命。最新研究显示，SWCNTs可以作为双面钙钛矿太阳能电池的前后电极，展现出卓越的性能：

• 高透明度与导电性：SWCNTs的直径仅为2.2纳米，比人类DNA还要薄，具有极高的透明度和优良的导电性能。
• 高效能量转换：采用SWCNTs的双面电池每平方厘米可产生超过36 mW的功率，后面板产生的功率几乎是前面板的97%。
• 成本优势：与传统单面太阳能电池相比，这种新型电池的制造成本降低了70%，展现出巨大的商业化潜力。

随着电池技术的不断升级，SWCNTs的市场需求正在快速增长。预计到2033年，全球SWCNTs市场规模将达到7869万美元，2024-2030年的年复合增长率（CAGR）为43%。在电池领域，2030年SWCNTs的市场空间将达172亿元，其中单壁碳纳米管贡献41%。

然而，SWCNTs的大规模应用仍面临一些挑战。目前，俄罗斯厂商OCSiAl是全球主要的单壁碳纳米管供应商，2026年将出现75吨的供给缺口，2027年这一缺口将扩大至296吨。国内厂商如无锡东恒、天奈科技等正在积极扩张产能，以满足日益增长的市场需求。

单壁碳纳米管在电池领域的应用前景广阔，无论是提升锂离子电池的性能，还是革新太阳能电池的技术路线，都展现出巨大的潜力。随着技术的不断进步和产能的逐步释放，SWCNTs有望成为推动能源存储领域发展的关键材料。