新技术生产出高分散性碳纳米管粉末

科技日报北京11月29日电 (记者张佳欣)据美国趣味工程网站28日报道，韩国电气技术研究院研发了一种全球首创的技术，能够生产高分散性的碳纳米管粉末。这项技术不仅简化了碳纳米管在二次电池(即充电电池或蓄电池)环保型干法工艺中的应用，同时也为制造高容量电池开辟了新途径，对促进绿色储能领域发展具有重要意义，标志着材料科学和可持续电池技术取得了进一步进展。

碳纳米管以其卓越的机械强度(比钢高出100倍)，以及与铜相当的导电性而著称。这种材料由长条状的六角形碳环组成。相比传统二次电池中常用的碳黑等导电材料，碳纳米管在导电性和柔韧性方面表现更为出色。

当碳纳米管用作导电添加剂加入到二次电池中时，能显著提高电池的能量密度。不过，由于碳纳米管有很强的自我聚集倾向，容易形成缠结结构，这使得它在电池中与其他材料的混合变得十分困难。

面对这一挑战，研究团队研发了一种新技术，能够有效地控制碳纳米管束维持分离状态，可大幅减少团聚现象的发生，确保了碳纳米管在干法加工过程中均匀分布。该技术实现了碳纳米管小束在粉末状态下的独立存在，即使在没有溶剂的情况下，也能利用其独特的长条形结构制造出高效导体。

这些高导电性的碳纳米管通过在电池内部材料间建立有效的电连接，极大提升了二次电池的整体性能。此外，干法工艺因其环保特性而备受青睐。它避免了有毒溶剂的使用，从而免去了溶剂回收步骤，简化了生产流程并降低了成本。这也正是该技术吸引了全球电动汽车制造商广泛关注的关键因素之一。

【总编辑圈点】

凭借多种优异性能，碳纳米管材料正在储能电池领域崭露头角。在导电性方面，碳纳米管犹如电子的“超级高速公路”，可大大提升电池充放电效率；在机械性能方面，碳纳米管柔韧性好、强度高、可拉伸，从而有利于电池在反复充放电过程中维持稳定结构。不过，目前碳纳米管制备工艺仍面临诸多挑战。其中包括如何精准控制碳纳米管管径和长度，同时还要避免碳纳米管发生团聚现象等。最新技术进一步提升了碳纳米管制备工艺，拓宽了其在储能电池领域落地应用之路。