皓誠(chéng)蓄電池6-GFM-50 12V50AH直流屏,!
近,在鉛酸電池正極活物質(zhì)中,,添加碳納米管可以提高電池容量,。添加碳納米管在負(fù)極活物質(zhì)里,能夠改善電池壽命及性能,。那么碳納米管在到底在哪些行業(yè)中有所運(yùn)用呢,?松下蓄電池小編和和大家共同分享。 在鉛酸電池行業(yè),,對(duì)碳納米管已不再陌生,,有很多鉛酸電池制造企業(yè)都開始使用碳納米管,大都是外購(gòu)碳納米管作為輔助材料,??傮w來說,對(duì)碳納米管的認(rèn)識(shí)還比較膚淺,,這里特別詳細(xì)地介紹碳納米管,,用于鉛酸電池行業(yè)的新用途。 要制備碳納米管,,首先必須解決原料問題,,即碳源。合成碳納米管的原料有:①天然石墨或含碳較高的煤,; ②含碳和氫的烴類,; ③主要含碳與氫(或者有O,、N、S等)的低分子有機(jī)化合物,; ④低沸點(diǎn)有機(jī)金屬化合物(金屬茂,、金屬酞化菁等); ⑤高分子物質(zhì)及碳化硅類的無機(jī)物,。 天然石墨是容易獲得的較純凈的碳源,。不過石墨極為穩(wěn)定,石墨層面之間結(jié)合得非常牢固,,加之碳的原子量小,,其晶格受熱振動(dòng)很困難,要想獲得單個(gè)碳原子或原子族蒸氣,,升華熱高達(dá)710kJ/mol,。 碳納米管是元素碳的一種熱力學(xué)極不穩(wěn)定、動(dòng)力學(xué)極穩(wěn)定的亞穩(wěn)態(tài)物質(zhì),。構(gòu)成碳納米管的石墨烯片層有一定的彎曲,,從而使其處在平衡態(tài)的碳原子有一定的應(yīng)力,并處于較高的能量狀態(tài),。 不同的碳的同素異形體中碳原子所具有的能量不同,。石墨中碳原子的能量為零,為穩(wěn)定,;C,。。中碳原子的能量高達(dá)o. 45eV,,碳納米管與金剛石很接近,。 圖2—4所示為不同碳的同素異形體以及納米碳管中的碳原子所具有的能量。 納米石墨烯片的邊緣有許多懸鍵,,在消除懸鍵形成碳納米管時(shí),,還需克服管彎曲的應(yīng)力,因而正是兩者平衡的結(jié)果,。 形成碳納米管的碳源有之前所述的①一⑤,,也可以從各種含碳物質(zhì)通過熱解或轉(zhuǎn)化而得。熱解可以通過催化劑加熱,,可以通過歧化反應(yīng)或氣相,、液相、固相碳化轉(zhuǎn)化為高碳質(zhì)材料,,條件適合時(shí),,能部分形成或全部形成碳納米管。碳納米管還可以通過在電化學(xué)反應(yīng)作用下的凝縮相合成。 具體的合成方法如下,。 自從1991年日本飯島發(fā)現(xiàn)碳納米管以來,,已有幾十種合成的碳納米管,也發(fā)現(xiàn)了一些新的轉(zhuǎn)化途徑,,可以根據(jù)不同的碳源,,大致可以分為以下幾類合成方法。 (1)碳蒸發(fā)法 熱源有容易形成高溫的電弧法,、激光燒蝕法等離子體法,、太陽能法等。這些方法的共同之處是:出自:松下蓄電池提示您:用高含碳量的煤,、天然石墨或者腐殖酸等為原料,,用不同的加熱手段,在*溫度下,,使碳源(原料)中的碳原子蒸發(fā),,在不同惰性氣體或非氧化氛圍內(nèi)(Ar、Ne,、He,、N2、H2,、CHd,、C2H2以及C2H2+He等)、在不同壓力環(huán)境中或使用催化劑,,使蒸發(fā)后的碳原子簇合成碳納米管。 (2)含碳?xì)怏w,、烴類或金屬有機(jī)化合物為原料進(jìn)行熱解或催化熱解包括CO歧化,、C2H2、CH‘,、丁烯,、苯和2—甲醛萘酮經(jīng)液態(tài)烴的氣相熱解轉(zhuǎn)化;有些有機(jī)金屬化合物如二茂鐵之類的金屬茂,、Ni一,、C。一,、Fe一的金屬酞菁等的熱解,。 這類熱解使用的催化劑有:Fe、Co,、Ni及稀土金屬等各種不同的金屬催化劑,、固體酸催化劑或溶膠—凝膠法合成液態(tài)催化劑。 根據(jù)不同襯底中催化劑的影響,不同于電阻外熱的特殊熱源,,不同的沉積空間和位置,,可衍生出許多不同的方法。 (3)固相熱解法 典型的是本體聚合物空氣中熱解法,、混合微囊紡絲法,、乙酰丙酮催化極化法、高密度聚乙烯水熱極化法,、低密度聚乙烯熱解法以及Cs,。熱解法等。 (4)電化學(xué)法 用炭電極熔融鹽電解,,氟聚合物電化學(xué)還原,,乙炔的溶氨溶液電化學(xué)合成等。 (5)含碳無機(jī)物轉(zhuǎn)化法 用碳化硅表面粗分解法,。 (6)環(huán)芳構(gòu)化形成筒狀齊聚物等新合成法 略,。 (7)擴(kuò)散火焰法和低壓烴火焰法等 略。 雖然方法很多,,大量(批量)生成碳納米管的方法卻不多,。其中電弧法與激光燒蝕法合成碳納米管已有商品化生產(chǎn)。 目前碳納米管仍然很昂貴,,要使碳納米管作為工業(yè)材料實(shí)際應(yīng)用,,必須開發(fā)大規(guī)模(工業(yè)化)生產(chǎn)碳納米管的工業(yè)方法。 我國(guó)目前自主開發(fā)的工業(yè)方法與設(shè)備,,都以烴類為原料,,可連續(xù)生產(chǎn),適合批量投產(chǎn),,生產(chǎn)能耗低,,規(guī)模可以擴(kuò)大,,適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),。至于單壁碳納米管的大量制造以及管徑與螺旋度的控制,仍是當(dāng)前困擾的難題,。
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