Application de nanotubes de carbone à très haute pureté
Supercondensateurs: des nanotubes de carbone à très haute pureté sont utilisés comme matériaux d'électrode pour les condensateurs électriques à double couche. Les condensateurs électriques à double couche peuvent être utilisés comme condensateurs ou comme dispositifs de stockage d'énergie. Les supercondensateurs peuvent être chargés et déchargés avec des courants importants, avec presque aucune surtension de charge et de décharge, une durée de vie allant jusqu'à des dizaines de milliers de fois et une large plage de température de fonctionnement. Les condensateurs électriques à double couche peuvent être largement utilisés dans les équipements de communication tels que les équipements audio et vidéo, les tuners, les téléphones et les télécopieurs, ainsi que divers appareils ménagers. En tant que matériau d'électrode pour les condensateurs électriques à double couche, le matériau doit avoir une cristallinité élevée, une bonne conductivité, une grande surface spécifique et une taille de micropores concentrée dans une certaine plage. À l'heure actuelle, le carbone poreux est généralement utilisé comme matériau d'électrode, qui non seulement a une large distribution de micropores (moins de 30% des pores sont dédiés au stockage d'énergie), mais a également une faible cristallinité et une mauvaise conductivité, ce qui entraîne une petite capacité et aucun matériau d'électrode approprié. C'est une raison importante qui limite l'utilisation de condensateurs électriques à double couche dans une gamme plus large. Les nanotubes de carbone ont une grande surface spécifique, une cristallinité élevée, une bonne conductivité et la taille des micropores peut être contrôlée par le processus de synthèse, ils sont donc un matériau d'électrode idéal pour les condensateurs électriques à double couche.
Transporteur de catalyseur: les matériaux de nanotubes de carbone à très haute pureté et à faible paroi ont une plus grande surface et un rapport atomique de surface plus important (Environ 50% du nombre total d'atomes). La structure électronique et la structure cristalline du système sont considérablement modifiées, montrant des effets électroniques spéciaux et des effets de surface. Par exemple, le taux de diffusion du gaz à travers les nanotubes de carbone est des milliers de fois celui des particules de catalyseur conventionnelles. Après chargement du catalyseur, l'activité du catalyseur peut être grandement améliorée. En tant que nouveau membre de la famille des nanomatériaux, les nanotubes de carbone sélectifs ont un grand potentiel d'application dans des réactions telles que l'hydrogénation, la déshydrogénation et la catalyse sélective en raison de leur structure spéciale et de leurs caractéristiques de surface. excellent niveau de stockage d'hydrogène et conductivité en métal et semi-conducteur. Une fois que les nanotubes de carbone sont utilisés dans la catalyse, on s'attend à ce qu'ils améliorent considérablement l'activité et la sélectivité de la réaction et génèrent d'énormes avantages économiques.
Matériel de stockage d'hydrogène: L'adsorption est le comportement de l'adsorbat de gaz sur la surface de l'adsorbant solide, et le processus de son apparition est étroitement lié aux caractéristiques de surface du solide adsorbant. En ce qui concerne le mécanisme d'adsorption des nanoparticules, on pense généralement que l'adsorption des tubes de nanocarbone est principalement due au groupe hydroxyle de surface des tubes de carbone de nanoparticules. Les groupes hydroxyle à la surface des nanotubes de carbone peuvent se lier à certains cations, réalisant ainsi l'adsorption d'ions métalliques ou de matières organiques à la surface.
Pile à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM): la pile à combustible à nanotube de carbone est la nouvelle source d'énergie automobile la plus prometteuse. Cette pile à combustible génère de l'électricité en consommant de l'hydrogène, et le gaz d'échappement rejeté est de la vapeur d'eau, il est donc exempt de pollution. Il a de grands avantages par rapport aux batteries lithium-ion et aux batteries de puissance d'hydrogène pointues. Il peut utiliser des matériaux de stockage d'hydrogène de nanotubes de carbone pour stocker l'hydrogène et ensuite fournir de l'hydrogène. Il peut également fournir une source d'hydrogène pour les piles à combustible en décomposant le gazole et d'autres hydrocarbures ou en obtenant directement l'hydrogène de l'air.