一 Фундаментальная разница между одностенными углеродными нанотрубками и углеродными нанотрубками с двумя стенками
Одностенные углеродные нанотрубки (SWCNT) представляют собой трубчатые структуры, образованные путем сгибания слоя атомов углерода. Они обладают чрезвычайно высокими соотношениями и идеальными трубчатыми структурами. Эта структура позволяет одностенным углеродным нанотрубкам демонстрировать чрезвычайно высокую эффективность и превосходную электрическую проводимость во время прохождения электронов. Кроме того, одностенные углеродные нанотрубки также имеют превосходную теплопроводность и химическую стабильность.
Углеродные нанотрубки с двойной стенкой (DWCNT) состоят из двух концентрических углеродных нанотрубок, образуя специальную структуру внутренней трубки во внешней трубе.
Эта структура наделяет двухстенные углеродные нанотрубки с превосходной производительностью с точки зрения проводимости, теплопроводности и механических свойств. По сравнению с одностенными углеродными нанотрубками расстояние между внутренней и внешней трубкой стенков двухстенных углеродных нанотрубок больше, и между ними существует взаимодействие, что приводит к изменению их полосы и появлению некоторых специальных свойств.
2, Различия в применении одностенных углеродных нанотрубок и углеродных нанотрубок с двумя стенками в литиях батареи
1. В качестве проводящего агента для литийных батарей
Одностенные углеродные нанотрубки и двухстенные углеродные нанотрубки могут быть использованы в качестве проводящих агентов для литийных батарей для повышения проводимости положительных и отрицательных электродов. Тем не менее, из-за их более высокого соотношения сторон и однослойной структуры, одностенные углеродные нанотрубки могут образовывать трехмерную проводящую сеть даже при очень низких количествах добавления, тем самым более эффективно повышая производительность скорости и стабильность цикла аккумулятора. Напротив, хотя двухстенные углеродные нанотрубки также могут образовывать проводящую сеть, их эффект может немного уступать от эффекта одностенных углеродных нанотрубок.
2. Как материал электрода
В дополнение к использованию в качестве проводящих агентов, одностенные углеродные нанотрубки и двухстенные углеродные нанотрубки также могут быть непосредственно использовать в качестве электродных материалов. Высокая специфическая площадь поверхности и быстрые ионные/электронные переносы нанотчиков одностенных углеродных нанотрубок позволяют им повысить емкость и быстрой зарядки батарей при использовании в качестве отрицательных электродных материалов. В то время как двухстенные углеродные нанотрубки, из-за их специальной двойной структуры и превосходных механических свойств, могут работать лучше при подавлении объема расширения электродных материалов и улучшения стабильности структуры электрода.
3. Другие аспекты для повышения производительности батареи
Одностенные углеродные нанотрубки и двухстенные углеродные нанотрубки также могут повысить производительность литийных батарей с помощью других методов. Например, они могут облегчить перенос литий -ионов в электролите, уменьшить сопротивление раздела, тем самым увеличивая плотность мощности аккумулятора. Кроме того, модификация поверхности углеродных нанотрубков помогает сформировать более стабильный интерфейс твердого электролита (пленка SEI), уменьшает возникновение боковых реакций и дополнительно улучшает стабильность цикла аккумулятора.
Многостенные углеродные нанотрубки одностенные углеродные нанотрубки
В целом, одностенные углеродные нанотрубки и углеродные нанотрубки с двумя стенками имеют свои преимущества в литиях. Одностенные углеродные нанотрубки преуспевают в проводящих агентах и отрицательных электродных материалах из-за их чрезвычайно высокой проводимости и однослойной структуры; В то время как двухстенные углеродные нанотрубки имеют потенциал в повышении стабильности электродных структур и улучшении общей производительности батарей из-за их специальной двойной структуры и превосходных свойств. Ожидается, что с углублением исследований и технологических достижений эти два материала из углеродных нанотрубков будут играть более значительную роль в области литийных батарей.