新技術生產出高分散性碳納米管粉末

科技日報北京11月29日電 (記者張佳欣)據美國趣味工程網站28日報道，韓國電氣技術研究院研發了一種全球首創的技術，能夠生產高分散性的碳納米管粉末。這項技術不僅簡化了碳納米管在二次電池(即充電電池或蓄電池)環保型幹法工藝中的應用，同時也爲製造高容量電池開闢了新途徑，對促進綠色儲能領域發展具有重要意義，標誌着材料科學和可持續電池技術取得了進一步進展。

碳納米管以其卓越的機械強度(比鋼高出100倍)，以及與銅相當的導電性而著稱。這種材料由長條狀的六角形碳環組成。相比傳統二次電池中常用的碳黑等導電材料，碳納米管在導電性和柔韌性方面表現更爲出色。

當碳納米管用作導電添加劑加入到二次電池中時，能顯著提高電池的能量密度。不過，由於碳納米管有很強的自我聚集傾向，容易形成纏結結構，這使得它在電池中與其他材料的混合變得十分困難。

面對這一挑戰，研究團隊研發了一種新技術，能夠有效地控制碳納米管束維持分離狀態，可大幅減少團聚現象的發生，確保了碳納米管在幹法加工過程中均勻分佈。該技術實現了碳納米管小束在粉末狀態下的獨立存在，即使在沒有溶劑的情況下，也能利用其獨特的長條形結構製造出高效導體。

這些高導電性的碳納米管通過在電池內部材料間建立有效的電連接，極大提升了二次電池的整體性能。此外，幹法工藝因其環保特性而備受青睞。它避免了有毒溶劑的使用，從而免去了溶劑回收步驟，簡化了生產流程並降低了成本。這也正是該技術吸引了全球電動汽車製造商廣泛關注的關鍵因素之一。

【總編輯圈點】

憑藉多種優異性能，碳納米管材料正在儲能電池領域嶄露頭角。在導電性方面，碳納米管猶如電子的“超級高速公路”，可大大提升電池充放電效率；在機械性能方面，碳納米管柔韌性好、強度高、可拉伸，從而有利於電池在反覆充放電過程中維持穩定結構。不過，目前碳納米管制備工藝仍面臨諸多挑戰。其中包括如何精準控制碳納米管管徑和長度，同時還要避免碳納米管發生團聚現象等。最新技術進一步提升了碳納米管制備工藝，拓寬了其在儲能電池領域落地應用之路。