上海交大苏言杰教授揭秘：碳纳米管如何改变电子产业？

上海交大苏言杰教授揭秘：碳纳米管如何改变电子产业？

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新浪网

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https://finance.sina.com.cn/roll/2025-01-30/doc-inehtzxy2709043.shtml

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https://zh.kindle-tech.com/faqs/what-are-4-applications-of-carbon-nanotubes

碳纳米管，这种神奇的一维纳米材料，以其独特的结构和卓越的性能，正在悄然改变着电子产业的面貌。作为材料科学领域的研究热点，碳纳米管不仅具有高强度和高导电性，还在热学和化学稳定性方面展现出非凡优势。上海交通大学苏言杰教授及其团队，正是在这个前沿领域深耕细作，不断推动着碳纳米管技术的发展和应用。

苏言杰教授是上海交通大学电子信息与电气工程学院的微纳电子学系研究员，博士生导师，同时也是SCI期刊《Nano-Micro Letters》的编委。他主要从事碳纳米材料与碳基纳米器件的研究，特别是在单壁碳纳米管的可控制备、碳基传感器件与微系统、新型碳基纳米器件等方面取得了显著成果。

苏教授主持了包括国家自然科学基金面上项目在内的十余项国家级科研项目，已发表SCI论文180余篇，被引用9600余次，H-index达到58。他的研究成果曾获得2014年上海市优秀博士论文奖、2018年度教育部自然科学奖二等奖和2021年中国电子学会自然科学奖二等奖。这些成就不仅体现了他在学术界的影响力，更为碳纳米管技术的产业化应用奠定了坚实基础。

碳纳米管之所以能在电子产业大放异彩，主要得益于其卓越的性能。它具有高达108 S•m-1的电导率，是铜金属的一万倍；常温下热导率超过3000 W•(m•K)-1，远超其他金属材料；密度仅为钢的1/6，但抗拉强度却是钢的100倍，最高可达200Gpa。此外，碳纳米管还具有弹性高、比表面积大、稳定性好和抗疲劳性能等优点。

在电子产业中，碳纳米管的应用主要集中在以下几个领域：

锂电池和钠离子电池

碳纳米管在电池领域的应用最为广泛。其独特的中空管腔结构和优异的导电性能，使其成为提升电池能量密度和倍率性能的理想材料。特别是在钠离子电池领域，通过优化碳纳米管的结构，可以显著提升储钠性能，为开发低成本、高性能的储能设备开辟了新途径。

传感器件

苏言杰教授在碳基传感器件领域也有深入研究。碳纳米管具有高灵敏度和室温工作特性，非常适合用于气体传感器、生物传感器等设备。其团队开发的室温高灵敏碳基气敏传感器件，为环境监测和医疗诊断提供了新的技术手段。

光电器件

在光电器件领域，苏教授团队基于单壁碳纳米管/碳基量子点异质结，开发了全碳范德瓦尔斯结电荷转移动力学及近红外光电探测器。这种器件具有宽光谱响应和高灵敏度的特点，有望在光电转换和通信领域发挥重要作用。

尽管碳纳米管技术已经展现出巨大的应用潜力，但仍面临一些挑战。例如，如何实现大规模、高质量的碳纳米管制备，如何进一步提升其在电池中的循环稳定性，以及如何降低生产成本等。苏言杰教授及其团队正在积极应对这些挑战，通过持续的科研创新，推动碳纳米管技术从实验室走向产业化。

随着研究的不断深入和技术的持续进步，碳纳米管必将在更多领域展现出其独特价值。从新能源汽车到3C数码产品，从半导体产业到电力基础设施，这种神奇的纳米材料正在为电子产业带来革命性的变化。而苏言杰教授及其团队的不懈努力，无疑将为这一变革注入新的动力。