超高純度の数壁カーボンナノチューブの応用
スーパーキャパシタ: 超高純度の低壁カーボンナノチューブは、電気二重層コンデンサの電極材料として使用されます。电気二层コンデンサは、コンデンサまたはエネルギー贮蔵デバイスとして使用できます。スーパーキャパシタは、大電流で充電および放電でき、充電および放電過電圧はほとんどなく、サイクル寿命は最大数万回、動作温度範囲は広くなります。電気二重層コンデンサは、オーディオおよびビデオ機器、チューナー、電話およびファックス機、およびさまざまな家電製品などの通信機器に広く使用できます。電気二重層コンデンサの電極材料としては、結晶性が高く、導電性が高く、比表面積が大きく、微小孔サイズが一定の範囲に集中している必要があります。現在、多孔質炭素は一般に電極材料として使用されており、微細孔の分布が広いだけでなく (孔の30% 未満がエネルギー貯蔵専用です) 、また、結晶化度が低く、導電率が低いため、容量が小さく、適切な電極材料がありません。これは、电気二重层コンデンサの使用をより広い范囲で制限する重要な理由です。カーボンナノチューブは、大きな比表面積、高い結晶化度、良好な導電性を有し、微細孔のサイズは合成プロセスを通じて制御できます。したがって、それらは電気二重層コンデンサの理想的な電極材料です。
触媒キャリア: 超高純度の数壁カーボンナノチューブ材料は、表面積が大きく、表面原子比が大きくなります (原子の総数の約50%)。システムの電子構造と結晶構造は大きく変化し、特殊な電子効果と表面効果を示しています。例えば、カーボンナノチューブを通るガスの拡散速度は、従来の触媒粒子の数千倍である。触媒を装填した後、触媒の活性を大幅に改善することができる。ナノ材料ファミリーの新しいメンバーとして、選択的カーボンナノチューブは、それらの特別な構造と表面特性のために、水素化、脱水素化、選択的触媒作用などの反応で大きな応用の可能性を秘めています。優れた水素貯蔵レベルと金属および半導体伝導率。カーボンナノチューブが触媒作用に使用されると、それらは反応の活性と選択性を大幅に改善し、大きな経済的利益を生み出すことが期待されます。
水素貯蔵材料: 吸着は、固体吸着剤の表面上のガス吸着剤の挙動であり、そしてその発生のプロセスは吸着剤の固体の表面特性と密接に関连しています。ナノ粒子の吸着メカニズムについては、ナノ炭素管の吸着は、主にナノ粒子炭素管の表面ヒドロキシル基によるものと一般に考えられている。カーボンナノチューブの表面のヒドロキシル基は、特定のカチオンと結合することができ、それによって表面上の金属イオンまたは有機物の吸着を達成する。
プロトン交換膜 (PEM) 燃料電池: カーボンナノチューブ燃料電池は、最も有望な新しい自動車用電源です。この燃料電池は水素を消費して発電し、排出される排気ガスは水蒸気であるため、無公害です。リチウムイオン電池や鋭い水素パワー電池に比べて大きな利点があります。カーボンナノチューブ水素貯蔵材料を使用して水素を貯蔵し、水素を供給することができます。また、ガスオイルや他の炭化水素を分解したり、空気から直接水素を得ることによって、燃料電池に水素源を提供することもできます。