碳納米管，又名巴基管，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)（徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，管子兩端基本上都封口）的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管。黑龍江石墨廠家為您介紹層與層之間保持固定的距離，約0.34nm，直徑一般為2~20 nm。并且根據(jù)碳六邊形沿軸向的不同取向可以將其分成鋸齒形、扶手椅型和螺旋型三種。其中螺旋型的碳納米管具有手性，而鋸齒形和扶手椅型碳納米管沒有手性。

碳納米管的分類：

1、管壁層數(shù)

根據(jù)管壁層數(shù)不同，可分為單層碳納米管和多層碳納米管。

單壁碳納米管由一層石墨烯片組成，單壁管典型的直徑和長度分別為0.75-3nm和1-50um。多壁碳納米管含有多層石墨烯片，形狀像個(gè)同軸電纜，其層數(shù)從2-50不等，層間距為0.34nm左右，與石墨層間距相當(dāng)。多壁管的典型直徑和長度分別為2-30nm和0.1-50um。

2、碳六邊形沿軸向的不同取向

根據(jù)碳納米管中碳六邊形沿軸向的不同取向可以將其分成鋸齒型、扶手椅型和螺旋型3種。

由于映射過程出現(xiàn)夾角,碳納米管中的網(wǎng)格會產(chǎn)生螺旋現(xiàn)象,而出現(xiàn)螺旋的碳納米管具有手性。鋸齒型和扶手椅型單壁碳納米管其六邊形網(wǎng)格和軸向的夾角分別為0°或者30°,不產(chǎn)生螺旋,所以沒有手性,而在0°-30°之間其它角度的單壁碳納米管,其網(wǎng)格有螺旋,根據(jù)手性可把它們分為左螺旋和右螺旋兩種。

3、導(dǎo)電性

雞西石墨廠家根據(jù)導(dǎo)電性質(zhì)可以將其分為金屬型碳納米管和半導(dǎo)體型碳納米管。當(dāng)n-m=3k(k為整數(shù))時(shí)，碳納米管為金屬型；當(dāng)n-m=3k±1，碳納米管為半導(dǎo)體型。

4、管壁缺陷

根據(jù)是否含有管壁缺陷可以分為完善碳納米管和含缺陷碳納米管。

5、外形的均勻性和整體形態(tài)

按照外形的均勻性和整體形態(tài)可分為直管型、碳納米管束、Y型、蛇型等。

碳納米管廠為您介紹在能源材料中的應(yīng)用

儲氫材料：按5人座的轎車行使500公里計(jì)算，需要3.1Kg的氫氣，以正常的油箱體積計(jì)算，氫氣的存儲密度應(yīng)有6.5%，目前的儲氫材料都不能滿足這一要求。碳納米管由于其管道結(jié)構(gòu)及多壁碳管之間的類石墨層空隙，使其成為Z有潛力的儲氫材料，國外學(xué)者證明在室溫和不到1bar的壓力下，單壁碳管可以吸附氫氣5%-10%。

根據(jù)理論推算和近期反復(fù)驗(yàn)證，普遍認(rèn)為碳納米管的可逆儲/放氫量在5%左右，即使5%，也是迄今為止Z好的儲氫材料。

鋰離子電池：鋰離子電池正朝高能量密度方向發(fā)展，Z終為電動(dòng)汽車配套，并真正成為工業(yè)應(yīng)用的非化石發(fā)電的綠色可持續(xù)能源，因此要求材料具有高的可逆容量。

碳納米管的層間距略大于石墨的層間距，充放電容量大于石墨，而且碳納米管的筒狀結(jié)構(gòu)在多次充-放電循環(huán)后不會塌陷，循環(huán)性好。堿金屬如鋰離子和碳納米管有強(qiáng)的相互作用。用碳納米管做負(fù)極材料做成的鋰電池的首次放電容量高達(dá)1600mAh/g，可逆容量為700mAh/g，遠(yuǎn)大于石墨的理論可逆容量372mAh/g。