碳纳米管没有得到广泛应用有几个原因。
5 个主要原因
1.宏观尺度下的机械特性
在宏观尺度上，碳纳米管通常不会表现出神奇的机械特性。
相反，它们表现得更像类似石墨纤维的脆性软纤维。
这使得它们很容易被钢铁等较硬的材料切割。
2.环境影响比较
在考虑一种材料的绿色特性时，必须将其与替代材料进行比较。
碳纳米管作为一种导电碳添加剂，可以与炭黑和石墨烯进行比较。
与碳纳米管和石墨烯相比，碳黑的二氧化碳排放量通常更高，复合材料中的负载要求也更高。
米其林公司 2020 年的一项研究表明，与其他纳米碳相比，纳米碳管增强轮胎的纳米颗粒释放量更低。
然而，石墨烯的生产方法也有其自身的问题，如能源效率低、需水量大、使用刺激性化学品等。
3.绿色技术的潜在应用
虽然碳纳米管可能还没有得到广泛应用，但它们有潜力推动多项绿色技术的发展。
它们可用于混凝土、薄膜、电子产品，尤其是锂离子电池。
碳纳米管在锂离子电池中作为导电添加剂发挥着关键作用，特别是在阴极作为导电浆料的一部分。
人们一直在研究碳纳米管在下一代电池（如锂-空气电池或锂-硫电池）以及锂金属阳极中的应用潜力。
4.生命周期评估
要确定碳纳米管是否可被视为绿色材料，必须考虑其生命周期的各个方面，从原材料到生产过程再到最终利用。
还应与其他导电碳添加剂进行比较。
必须确保碳纳米管的性能、价位和其他指标与传统生产方法相当。
5.目前的局限性和未来的潜力
总之，由于碳纳米管在宏观尺度上表现为脆性软纤维，因此并未得到广泛应用。
然而，碳纳米管具有实现绿色技术的潜力，特别是在锂离子电池中。
碳纳米管的绿色特性取决于其生命周期以及与替代材料的比较。
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