La diferència en el procés de producció de nanotubs de carboni afecta directament els escenaris de l'aplicació i el posicionament del mercat del producte .
I . Comparació dels indicadors bàsics dels processos principals
Els quatre grans processos tenen diferents focus en els indicadors clau:
Capacitat i cost:El mètode d’esquerdament catalític ocupa primer una capacitat d’unitat única de 500 tones/any, i el cost per tona és de 150, 000 yuan, que és la primera opció per a la producció massiva; El mètode CVD té una capacitat anual de 100 tones per unitat, adequada per a la producció a escala mitjana; El mètode de descàrrega de l’arc i el mètode d’evaporació làser tenen una capacitat i un cost elevat i s’utilitzen majoritàriament per a petits lots de productes de gamma alta .
Puresa i consum d’energia:El mètode de descàrrega d'arc té una puresa de 99 . 9% després de la purificació, però el consum d'energia supera els 100, 000 graus/tona; El mètode d’esquerdament catalític té una puresa del 85%-95%, i el consum d’energia es troba dins de 20, 000 graus/tona, amb un rendiment de cost destacat; El mètode d’evaporació làser té una puresa del 60%-80%, que requereix un processament posterior.
Control estructural: El mètode CVD pot controlar amb precisió el diàmetre del tub (5-50 nm) i la disposició; El mètode de cracking catalític té una distribució àmplia dels diàmetres del tub (20-100 nm), però pot satisfer les necessitats mitjançant el cribratge .
Ii . Selecció del procés per a escenaris d'aplicació
Diferents camps tenen una lògica clara per a la selecció de processos:
Purins conductors per a bateries de liti:El 90% utilitza nanotubs de carboni multi-parets produïts per un esquerdament catalític, que són de baix cost i poden formar una xarxa conductora eficient .
Dispositius electrònics de gamma alta:Els nanotubs de carboni d'una paret única produïdes per evaporació làser i descàrrega d'arc s'utilitzen en transistors d'efecte de camp, pantalles flexibles, etc . a causa de la seva alta conductivitat .
Materials compostos: Els productes amb una proporció d’aspecte de més de 1000 pel mètode CVD s’utilitzen en aeroespacial; Els productes picats mitjançant el mètode de cracking catalític s’utilitzen en camps civils com els pneumàtics d’automòbils a causa dels seus avantatges de cost .
Iii . Direcció de la innovació i el desenvolupament
La indústria està passant per colls d'ampolla a través de la innovació:
Innovació Catalyst:Els catalitzadors bimetàlics de ferro-molibdenum redueixen les temperatures de reacció, el consum d’energia i els defectes .
Purificació de baix energia:La tecnologia d’extracció de co₂ supercrítica redueix el consum àcid i alcalí i s’està industrialitzat gradualment .
Doping in situ:Els nanotubs de carboni dopats es generen directament en la reacció de CVD i la conductivitat augmenta 2 vegades .
En el futur, a mesura que els processos de baix cost i d’alta puresa madurin, els nanotubs de carboni s’utilitzaran més àmpliament en la nova energia, la fabricació de gamma alta i altres camps .