氮摻雜碳納米管(N-CNT),又稱摻氮碳納米管,指在合成過程中將氮原子引入到碳納米管晶格中而形成的材料。氮摻雜對于碳納米管的光學性能、電學性能、力學性能以及化學活性有顯著影響,產品主要應用于超級電容器、電池制造、環境保護等領域。
氮摻雜碳納米管制備方法包括化學氣相沉積法(CVD)、激光蒸發法、石墨電弧法等。化學氣相沉積法指先選擇合適的氮源以及碳源,經加熱、升華、沉積、后處理等流程制得氮摻雜碳納米管。與激光蒸發法以及石墨電弧法相比,化學氣相沉積法具有操作流程簡單、能耗低、成品質量好等優勢,適合進行連續化生產,為氮摻雜碳納米管主流制備方法。
按照結構不同,氮摻雜碳納米管可分為氮摻雜單壁碳納米管以及氮摻雜多壁碳納米管兩種類型。氮摻雜單壁碳納米管(N-SWCNT)具有優良導電性以及化學穩定性,可用于制造柔性微型超級電容器;氮摻雜多壁碳納米管(N-MWCNT)能夠為電子傳輸提供較大孔體積以及比表面積,主要用于制造鋰硫電池正極材料。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年中國氮摻雜碳納米管(N-CNT)行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,氮摻雜碳納米管擁有獨特光電性能以及極佳化學穩定性,在超級電容器、電池制造、環境保護等領域擁有廣闊應用前景。在超級電容器領域,氮摻雜碳納米管可用作超級電容器領電極材料,能極大提升其循環穩定性以及儲能能力;在電池制造領域,其可用于制造鋅離子電池、鋰硫電池等;在環境保護領域,其作為光催化劑,能夠降解污染物。
我國氮摻雜碳納米管主要生產商包括廣州宏武材料科技有限公司、江蘇先豐納米材料科技有限公司、西安齊岳生物科技有限公司等。目前,我國氮摻雜碳納米管行業尚處于初期發展階段,具備其規模化生產實力的企業數量較少。未來伴隨技術成熟度提升,我國氮摻雜碳納米管市場參與者數量有望得到進一步增長。
新思界
行業分析人士表示,氮摻雜碳納米管作為一種摻雜碳納米管材料,應用前景廣闊。未來在技術進步以及市場需求逐漸釋放等積極因素推動下,氮摻雜碳納米管市場空間將得到進一步擴展。目前,我國氮摻雜碳納米管行業尚處于起步階段,以實驗室研發為主,未來隨著研究深入,其產業化進程有望加快。