Kohlenstoff-Nanoröhren (CNT) revolutionieren aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften verschiedene Branchen. Zu diesen Eigenschaften gehören hohe mechanische Festigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit.
4 Schlüsselanwendungen von Kohlenstoff-Nanoröhren
1. Strukturelle Verbundwerkstoffe
Kohlenstoff-Nanoröhren werden in Verbundwerkstoffen für Strukturmaterialien verwendet. Ihre hohe mechanische Festigkeit ist deutlich höher als die von Stahl oder anderen Industriefasern.
Diese Verbundwerkstoffe werden in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, unter anderem in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und in der Verteidigung.
CNTs werden beispielsweise bei der Herstellung von Sportgeräten, Yachten, Panzerwesten und Autoteilen verwendet.
Ihr Einsatz erhöht die Haltbarkeit und Festigkeit und macht sie ideal für stark beanspruchte Anwendungen.
2. Lithium-Ionen-Batterien
Im Bereich der grünen Technologie spielen Kohlenstoff-Nanoröhren eine entscheidende Rolle in Lithium-Ionen-Batterien.
Sie dienen als leitende Zusätze, vor allem an der Kathode, und erhöhen so die Leistung der Batterie.
Die Verwendung von CNTs in Lithium-Ionen-Batterien unterstützt den wachsenden Trend zur Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen, der durch die Bemühungen um eine Dekarbonisierung vorangetrieben wird.
CNTs werden auch für den Einsatz in Batterien der nächsten Generation wie Lithium-Luft- und Lithium-Schwefel-Batterien sowie Lithium-Metall-Anoden erforscht.
Sie können die Leitfähigkeit und die Lebensdauer der Batterien verbessern.
3. Polymer-Zusatzstoffe
Kohlenstoff-Nanoröhrchen können die Eigenschaften von Polymeren erheblich verbessern.
Sie werden in einer eigenständigen Polymermatrix oder in faserverstärkten Polymerverbundwerkstoffen verwendet.
Sie verbessern die interlaminare Festigkeit in Verbundwerkstoffen und erhöhen die elektrostatische Ableitfähigkeit.
Zu den Anwendungen gehören Kraftstoffsysteme und elektronische Verpackungen.
Im Zuge der Weiterentwicklung der Energiespeichertechnologien wird die Verwendung von CNT in Polymeren voraussichtlich zunehmen und eine bessere Leistung und Zuverlässigkeit bieten.
4. Elektronische Anwendungen
Einzelwandige Kohlenstoff-Nanoröhren (SWCNT) sind besonders vielversprechend für elektronische Anwendungen.
Sie werden für den Einsatz in Speichergeräten, Sensoren und anderen elektronischen Komponenten erforscht.
SWCNTs können bei diesen Anwendungen mit mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (MWCNTs) konkurrieren, insbesondere als Zusatzstoffe für Energiespeicher und Elastomeranwendungen.
Aufgrund ihrer Fähigkeit, Strom zu leiten und dabei transparent zu bleiben, eignen sie sich für transparente leitfähige Folien.
Diese Folien sind für Displays und Solarzellen von entscheidender Bedeutung.
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