Diferența procesului de producție a nanotubului de carbon afectează în mod direct scenariile de aplicație și poziționarea pe piață a produsului .
I . Comparația indicatorilor de bază ai proceselor mainstream
Cele patru procese majore au concentrări diferite asupra indicatorilor cheie:
Capacitate și cost:Metoda de fisurare catalitică se situează mai întâi cu o singură capacitate de unitate de 500 de tone/an, iar costul pe tonă este de 150, 000 yuan, care este prima alegere pentru producția în masă; Metoda CVD are o capacitate anuală de 100 de tone pe unitate, care este potrivită pentru producția la scară medie; Metoda de descărcare a arcului și metoda de evaporare laser au o capacitate redusă și costuri ridicate și sunt utilizate în mare parte pentru loturi mici de produse de înaltă calitate .
Puritate și consum de energie:Metoda de descărcare a arcului are o puritate de 99 . 9% după purificare, dar consumul de energie depășește 100, 000 grade/tonă; Metoda de crăpătură catalitică are o puritate de 85%-95%, iar consumul de energie este în 20, 000 grade/tonă, cu performanțe restante ale costurilor; Metoda de evaporare laser are o puritate de 60%-80%, ceea ce necesită o prelucrare suplimentară.
Control structural: metoda CVD poate controla cu exactitate diametrul tubului (5-50 nm) și aranjament; Metoda de fisurare catalitică are o distribuție largă a diametrelor tubului (20-100 nm), dar poate răspunde nevoilor prin screening .
II . Selectarea procesului pentru scenarii de aplicație
Diferite câmpuri au o logică clară pentru selectarea proceselor:
Suspensie conductoare pentru baterii de litiu:90% folosește nanotuburi de carbon cu mai multe pereți, produse de fisurarea catalitică, care sunt low-cost și pot forma o rețea conductivă eficientă .
Dispozitive electronice de înaltă calitate:Nanotuburi de carbon cu un singur perete produse de evaporarea laser și descărcarea de arc sunt utilizate în tranzistoarele cu efect de câmp, afișaje flexibile, etc. . datorită conductivității lor ridicate .
Materiale compozite: Produsele cu un raport de aspect de peste 1000 prin metoda CVD sunt utilizate în aerospațial; Produsele tocate prin metoda de fisurare catalitică sunt utilizate în câmpuri civile, cum ar fi anvelopele auto datorită avantajelor lor de costuri .
III . Procesați direcția inovației și dezvoltării
Industria trece prin blocaje prin inovație:
Inovație catalizatoare:Catalizatorii bimetalici de fier-molibdenum reduc temperaturile de reacție, consumul de energie și defectele .
Purificare cu energie redusă:Tehnologia de extracție CO₂ supercritică reduce consumul de acid și alcalin și este treptat industrializat .
Dopaj in situ:Nanotuburile de carbon dopate sunt generate direct în reacția CVD, iar conductivitatea este crescută de 2 ori .
În viitor, pe măsură ce procesele cu costuri reduse și de înaltă puritate se maturizează, nanotuburile de carbon vor fi mai utilizate pe scară largă în energia nouă, producția de înaltă calitate și alte câmpuri .