新一代导电材料：碳纳米管

新一代导电材料：碳纳米管

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碳纳米管是一种由单层或多层石墨烯层卷曲而成的一维量子材料，具有优异的力学、电学和导热性能，在导电领域展现出巨大的应用潜力。

碳纳米管结构及特性

碳纳米管又称巴基管，英文简称CNT（Carbon Nanotube），是由单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的一维量子材料。其最早在1991年由饭岛澄男发现。碳纳米管的长径比、碳纯度作为影响导电性的两个核心指标，直接决定了碳纳米管的产品性能，碳纳米管管径越细，长度越长，导电性能越好。

CNT具有突出的多方面性能：

1. 力学性能：具有极高的弹性和韧性，杨氏模量是钢的近6倍、抗拉强度是钢的100倍，也是目前自然界中比强度最高的材料。

2. 电学性能：导电性显著优于石墨烯、炭黑等材料，且管径越细、长度越长，导电性越好。

3. 导热性能：极高的导热率，室温下导热率是金刚石的2倍。轴向导热性能优、径向导热较差，可合成各向异性的导热材料。

4. 化学稳定性：具有耐酸性、耐碱性，在高分子复合材料中添加碳纳米管可以提高材料本身的阻酸抗氧化性能。

5. 嵌锂性能优异：碳纳米管的中空管腔、管与管之间的间隙、管壁中层与层之间的空隙及管结构中的各种缺陷，为锂离子提供了丰富的存储空间和运输通道。