替代碳纳米管(CNT)的导电碳添加剂主要包括炭黑和石墨烯。与碳纳米管相比,这两种材料各有其优势和挑战。
炭黑:
炭黑通常用于各种应用,尤其是轮胎行业。与石墨烯和碳纳米管相比,碳黑每公斤的二氧化碳排放量通常更高,而且在复合材料中需要更高的负载量。米其林公司在 2020 年进行的一项研究表明,与使用其他纳米碳的轮胎相比,使用碳纳米管加固的轮胎释放的纳米颗粒更少。这表明,在这种应用中,碳纳米管可能是更环保的选择。石墨烯:
石墨烯是一种二维材料,其特性备受推崇,但在生产方法上却面临诸多问题。自上而下 "的方法,如悍马公司的方法,是能源密集型的,需要大量的水,并涉及使用刺激性化学物质。这些因素使得石墨烯的生产不那么环保,成本也可能比碳纳米管更高。
比较和市场考虑因素:
在考虑采用这些材料时,性能和环境影响的结合至关重要。碳纳米管具有很高的机械强度,可用于从结构材料到电子产品的各种应用中。碳纳米管的市场正在不断扩大,特别是在锂离子电池等绿色技术领域,碳纳米管可作为导电添加剂提高电池性能。
合成与应用: