Nanotuburile de carbon, salutate ca un material conductiv de înaltă performanță, prezintă o structură unică și o performanță remarcabilă. Este un material cuantic unidimensional format prin rularea straturilor unice sau multiple de grafen în jurul unei axe centrale într-un unghi de helix specific. De la descoperirea sa de către Sumio Ijima în 1991, acest material a atras multă atenție datorită conductivității sale electrice excelente.
Raportul de aspect și puritatea de carbon a nanotuburilor de carbon sunt indicatorii cheie ai conductivității lor electrice și afectează direct performanța generală a produsului. Nanotuburile de carbon cu diametre mai subțiri și lungimi mai lungi au, de asemenea, o conductivitate electrică mai bună.
Nanotuburile de carbon (CNT) demonstrează performanțe deosebite în mai multe aspecte:
Proprietățile mecanice: elasticitatea și duritatea extrem de ridicată permit nanotuburilor de carbon să aibă un modul tânăr de aproape șase ori mai mare decât din oțel și o rezistență la tracțiune de 100 de ori mai mare decât cea a oțelului. Acest lucru îl face materialul cu cea mai mare forță specifică în natură în prezent.
Proprietăți electrice: în ceea ce privește conductivitatea electrică, nanotuburile de carbon sunt semnificativ superioare materialelor precum grafen și negru de carbon. În plus, conductivitatea sa electrică va crește și mai mult pe măsură ce diametrul conductei devine mai subțire și lungimea crește.
Conductivitate termică: nanotuburile de carbon au o conductivitate termică extrem de ridicată, ajungând de două ori mai mare decât diamantul la temperatura camerei. Conductivitatea sa termică axială este excelentă, în timp ce conductivitatea termică radială este relativ slabă. Această caracteristică îi permite să fie sintetizată în materiale conductive termice anisotrope.
Stabilitatea chimică: nanotuburile de carbon prezintă rezistență la acid și alcalin, ceea ce permite aplicarea lor în compozite polimerice pentru a îmbunătăți rezistența la acid și rezistența la oxidare a materialelor.
Performanța de intercalare a litiului: cavitățile goale, golurile intertube, golurile cu intervale ale pereților tubului și defectele structurale din nanotuburile de carbon oferă toate spații de depozitare abundente și canale de transmisie pentru ioni de litiu, permițându -le astfel să funcționeze în mod excepțional bine în performanța de intercalare a litiului.