Dalam aplikasi komersial, karbon nanotube terutama dibagi menjadi dua kategori: nanotube karbon berdinding tunggal dan nanotube karbon multi-berdinding, masing-masing dengan karakteristik kinerja yang unik. Nanotube karbon berdinding tunggal menonjol dengan keunggulan uniknya:
Struktur Sederhana dan Stabilitas Kimia: Nanotube karbon berdinding tunggal memiliki struktur reguler, beberapa cacat, dan sifat kimia yang stabil, yang tak tertandingi dengan nanotube karbon multi-berdinding. Selama persiapan nanotube karbon multi-berdinding, perangkap rentan terbentuk di antara lapisan, menangkap berbagai cacat. Namun, nanotube karbon berdinding tunggal menghindari masalah ini.
Konduktivitas listrik yang sangat baik: Karena rasio aspek yang tinggi, nanotube karbon berdinding tunggal dapat membentuk jaringan konduktif tiga dimensi dengan jumlah penambahan yang sangat rendah. Selain itu, karakteristik heliksnya yang unik memungkinkannya untuk menunjukkan sifat logam dan semikonduktor. Sementara itu, ikatan karbon-karbon yang kuat memberikannya dengan kapasitas pembawa arus tinggi, dengan kepadatan arus yang bisa lebih dari 1, 000 kali dari logam seperti tembaga.
Elastisitas dan sifat mekanik yang luar biasa: Nanotube karbon berdinding tunggal menunjukkan fleksibilitas yang luar biasa, mampu dengan mudah menahan deformasi seperti menekuk, memutar, atau mengikat. Modulus elastis mereka dan kekuatan tarik secara signifikan lebih unggul daripada nanotube karbon multi-berdinding.
Konduktivitas termal superior: Dalam hal konduktivitas termal, nanotube karbon berdinding tunggal juga berkinerja baik, dengan konduktivitas termal yang lebih tinggi per satuan massa daripada nanotube karbon multi-berdinding. Sementara itu, keduanya dapat menahan suhu di atas 750 derajat.
Beragam warna produk jadi: Karena jumlah penambahan yang rendah dari nanotube karbon berdinding tunggal (biasanya antara 0. 1% dan 1%), ini memungkinkan produksi warna dan bahan konduktif transparan apa pun, yang tidak dapat dicapai oleh nanotube karbon multi-dinding.
Klasifikasi karbon nanotube: nanotube karbon berdinding tunggal memiliki kinerja yang unggul
Dalam aplikasi komersial, karbon nanotube dapat diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama berdasarkan jumlah lapisan graphene: nanotube karbon berdinding tunggal dan nanotube karbon multi-berdinding. Nanotube karbon berdinding tunggal menonjol di antara klasifikasi ini, dan keunggulannya dimanifestasikan dalam berbagai aspek:
Pertama, nanotube karbon berdinding tunggal berkinerja sangat baik dalam hal keamanan. Setelah beberapa siklus pengujian suhu tinggi pada 45 derajat, ditemukan bahwa pertumbuhan resistensi internal baterai kantong dengan nanotube karbon berdinding tunggal yang ditambahkan secara signifikan lebih rendah daripada baterai dengan agen konduktif lain yang ditambahkan, yang sampai batas tertentu mengurangi risiko kebakaran baterai.
Kedua, nanotube karbon berdinding tunggal dapat meningkatkan adhesi lembaran elektroda. Struktur jaringan yang unik dapat secara efektif menghubungkan partikel -partikel material katoda bersama -sama, sehingga meningkatkan kekuatan koneksi antara partikel. Karakteristik ini sangat penting untuk bahan anoda berbasis silikon yang rentan terhadap bubuk dan pengelupasan.