カーボンナノチューブリチウムイオン電池の紹介

過去数年間にさまざまなバッテリーが開発されてきました。リチウム電池は素晴らしい発明です。

カーボンナノチューブリチウムイオン電池の定義

電気自動車から携帯用電子機器までのリチウムイオン電池は、他の種類の二次電池デバイスよりもエネルギー密度が高いため、アプリケーションで大きな注目を集めています。

しかし、より大容量でより軽く、より薄いリチウムイオン電池が一般的に必要とされる、高度な能力を備えた新しい材料を見つけるために、絶え間ない研究が必要です。このような取り組みには、最高レベルの保護を維持しながら、バッテリー容量、使用寿命、放電率を改善するために、電極と電解質の両方をしっかりと開発する必要があります。

カーボンナノチューブ（CNT）は、その独自の電気機械的および機械的特性のセットにより、リチウムイオン電池での使用の候補です。カーボンブラックやグラファイトなどの従来のカーボンと比較して、軽量負荷で導電性添加剤としてCNTを含めることにより、電気化学的ネットワークを確立するためのより効率的な戦略が提供されます。さらに、CNT内のリチウムイオン活性貯蔵材料の形で、またはシリコンやゲルマニウムなどの超高出力アノード材料の材料支持体の形で、自己支持電極（バインダーまたはコレクターが存在する）には可能性があります。

CNTベースのアノードで測定された可逆リチウムイオン電位は、実験要因に応じて1000 mAhを超える可能性があり、これは従来のグラファイトアノードの3倍の改善に相当します。スタンドアロンのCNTアノードの主な利点は、銅の集電体が不要なことです。これにより、バッテリー全体の設計で比エネルギー密度が50％以上増加する可能性があります。

ただし、開発努力のためには、最初のサイクルの損失やフリーサイクリックCNT電極の紙の結晶化など、現在の研究の課題を克服する必要があります。リチウム化前の方法の変更と単層カーボンナノチューブアレイの使用は、CNTでの将来のバッテリーのエネルギー密度を増加させるはずです。半導体または金属タンクのオープン構造とチャクラが豊富な部分でさらに進歩を遂げることができます。これにより、バッテリー駆動のリチウムイオンバッテリーの容量とエネルギー輸送を改善できる可能性があります。

カーボンナノチューブリチウムイオン電池の特性

カーボンリチウムイオン電池は、さまざまな理由で世界中で使用されています。これらのバッテリーを他のすべてのバッテリーとは異なるものにする多くの特性があります。まず第一に、これらのバッテリーは非常に高いエネルギー密度を持っており、何度も何度も使用することができます。さらに、これらのバッテリーには、さまざまなタイプから選択できます。あなたが最高のパフォーマンスを発揮するバッテリーを探しているなら、リチウムイオンバッテリーが最良の選択です。

カーボンナノチューブリチウムイオン電池の用途

リチウムイオン電池にはさまざまな用途があります。それらのアプリケーションのいくつかは次のとおりです。

ヘルスケアにおけるカーボンナノチューブ

研究者らは、インプラント材料の表面にナノチューブを追加することにより、歯科インプラントを改善しました。彼らは、ナノチューブ中の二酸化チタンが標準的なチタンインプラントよりも骨に優れていることを示しました。彼らはまた、インプラントの周囲に適用される抗炎症薬を使用してナノチューブを充填できることも示しています。

MITの研究者たちは、カーボンナノチューブがゲルに埋め込まれたセンサーを開発しました。血液中の一酸化窒素のレベルを制御するために皮下注射することができます。一酸化窒素のレベルは、炎症を示し、炎症性疾患のモニタリングを容易にするため、重要です。実験用ラットのテストでは、センサーは1年以上機能しています。

研究者たちは、カーボンナノチューブで織られ、ワックスで満たされた糸で作られた人工筋肉を示しました。テストによると、人工筋肉は自然の筋肉と同じサイズの200倍の重量を持ち上げることができます。

ニワトリが産生する抗体に結合したナノチューブは、乳がん腫瘍の破壊を目的とした臨床検査で有用であることが証明されています。抗体を含むナノチューブは、ある種の乳がん細胞によって産生されるタンパク質に引き付けられます。これらの細胞に接続されると、ナノチューブは赤外線レーザーの光を吸収し、ナノチューブと付着した腫瘍を燃やします。

カーボンナノチューブと環境

カーボンナノチューブは、流出油を浄化するために製造されています。研究者は、カーボンナノチューブの増加により、ホウ素原子の追加により、カーボンナノチューブがスポンジ内で発達することを発見しました。これは、多くの場合、その重量を油に吸収できる材料のように見えます。これらのナノチューブスポンジジャンプは磁性を帯びており、かつては油で満たされたときにそれらを回収する可能性を提供します。

これらは、逆浸透淡水化プラントを操作するために膜の穴の形で使用されます。水分子は、必要なエネルギーが少ない他のタイプのナノポアと比較して、カーボンナノチューブの滑らかな壁よりも簡単に通過します。他の研究者は、カーボンナノチューブを使用して、発展途上国で不可欠な小型で安価な水処理装置を開発しています。

検出素子を使用するセンサーは、一連の化学物質の蒸気を検出できます。センサーは、化学蒸気の存在下でカーボンナノチューブの抵抗の変化に応答することによって機能します。

テキサスのメンテン大学の研究者は、柔軟なプラスチック表面にカーボンナノチューブをスプレーしてセンサーを作成する方法を実証しました。研究者たちは、この方法でラップなどの表面に低コストのセンサーを製造できるため、センサーが貧しい食品を検出できると考えています。

安価なナノチューブセンサーは、飲料水中のバクテリアを検出できます。特殊なバクテリア感受性抗体がナノチューブに付着し、紙に保存されます。バクテリアが存在する場合、ナノチューブとナノチューブペーパーの間のスペースがウェブの強度を変化させ、それを抗体に追加します。

金色のナノ粒子を含むカーボンナノチューブは、汚染された油滴を収集するために使用できます。金色の先端が水を引き付けるので、炭素は油に引き付けられます。その結果、ナノチューブは油滴の周りに殻を作り、炭素の端は油に向けられ、金の端は水に向けられます。

ラージパワーまでお問い合わせいただくと、サービスを受けるか、カーボンナノチューブリチウムイオン電池を購入できます。私たちは可能な限りあらゆる方法であなたを助けるために最善を尽くします。