听说，LG化学要加速发展这一新材料业务？

据相关统计，2030年电动汽车电池用CNT市场规模将增长至约3万亿韩元（折合人民币161.4亿元），全球CNT需求规模也将从去年的14000吨增至2030年的95000吨，预计年均增长为30%，这主要得益于CNT不断向多种领域新应用的扩展。

为扩大CNT新应用领域，LG化学于今年1月成立了专门工作组，以积极拓展电动汽车电池领域外的CNT新市场。

此外，LG化学还研发出添加CNT、可替代金属的静电喷涂塑料，并已向日本三菱汽车供应，用于生产旗下三款车型的前挡泥板。此外，静电喷涂塑料还可用于生产保险杠、后视镜、燃料加注口等，可多方位满足汽车零部件制造商的各类需求。*静电喷涂：让油漆（涂料）与零部件通电，利用静电的粘附性上色，具有消耗少、环保、不受大小或形状限制、漆膜均匀等特点。

目前，LG化学正向韩国整车企业供应电磁波吸收用CNT材料。随着自动驾驶和电动汽车的普及，相关市场也有望将继续保持大幅增长态势。LG化学石油化学事业本部长卢国来表示：“LG化学将凭借韩国最大规模的CNT产能规模和卓越品质，在电池材料领域打造稳固的竞争优势，积极开拓高潜力的新兴市场。”

碳纳米管概述碳纳米管（Carbonnanotube，CNTs）是一种典型的一维纳米材料，是材料科学领域多年的研究热点之一。碳纳米管是晶形碳的一种同位素异形体，从结构上为蜂巢状的一维纳米空心管，其中C-C原子以sp2杂化构成共价键。根据碳纳米管的管壁数，可分为单壁碳纳米管（SWCNT）和多壁碳纳米管（MWCNT），而根据碳纳米管的结构特征又可分为扶手椅形、锯齿形和螺旋型三种，其中螺旋型碳纳米管具有手性，而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。

图：单壁碳纳米管和多壁碳纳米管的结构示意图

碳纳米管重量轻，六边形结构连接完美，具有许多优异的力学性能、导电性能和化学性能。具体而言，碳纳米管的电导率高达108 S•m-1，是铜金属的一万倍；常温下热导率通常在3000 W•(m•K)-1以上，远超其它金属材料；碳纳米管密度仅为钢的1/6，但抗拉强度却是钢的100倍，最高可达200Gpa；弹性模量达1.34Tpa，与金刚石相当，是钢的5倍。

除此之外，碳纳米管还具有弹性高、比表面积大、稳定性好和抗疲劳性能等。近些年随着对碳纳米管的深入研究，其广阔的应用前景也不断地展现出来。

碳纳米管性能优势

最高的比强度：

连接碳纳米管中碳原子的共价键是自然界最稳定的化学键。碳纳米管有极高的抗拉强度和弹性模量，与此同时，碳纳米管的密度却只有钢的1/6，是目前可以制备出的具有最高比强度的材料。

强柔韧性：

碳纳米管强度高却不脆。弯曲碳纳米管或在轴向对其施加压力时，即使外力超过Euler强度极限或弯曲强度，碳纳米管也不会断裂，而是首先发生大角度弯曲，当外力释放后，碳纳米管又恢复原状。

良好的导电性：

碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，具有良好的导电性。碳纳米管的电阻和其长度及直径无关，电子通过碳纳米管时不会产生热量加热碳纳米管。电子在碳纳米管中的传输就像光信号在光学纤维电缆中传输一样，能量损失微小，是优良的电池导电剂。

储氢性能良好：

碳纳米管本身具有高比表面积，再经过处理后具有优异的储氢能力。

优越的嵌锂特性：

碳纳米管的中空管腔、管与管之间的间隙、管壁中层与层之间的空隙及管结构中的各种缺陷，为锂离子提供了丰富的存储空间和运输通道。

化学稳定性：

碳纳米管化学性质稳定，具有耐酸性和耐碱性。在高分子复合材料中添加碳纳米管可以提高材料本身的阻酸抗氧化性能。

碳纳米管的应用

超级电容器：

碳纳米管用作电双层电容器电极材料。电双层电容器既可用作电容器也可以作为一种能量存储装置。超级电容器可大电流充放电，几乎没有充放电过电压，循环寿命可达上万次，工作温度范围很宽。

电双层电容器在声频、视频设备、调谐器、电话机和传真机等通讯设备及各种家用电器中均可得到广泛的应用。作为了电双层电容器的电极材料，要求该材料结晶度高、导电性好、比外表积大、微孔大小集中在一定的范围内。而目前一般用多孔炭作电极材料，不但微孔分布宽（国存储能量有奉献的孔不到30%），而且结晶度低、导电性差，导致容量小没有适宜的电极材料，这是限制电双层电容器在更广阔范围内使用的一个重要原因。

碳纳米管比外表积大、结晶度高、导电性好，微孔大小可通过合成工艺加以控制，因而是一种理想的电双层电容器电极材料。

催化剂载体：

碳纳米管材料比外表积大，外表原子比率大（约占总原子数的50%）。使体系的电子结构和晶体结构明显改变表现出特别的电子效应和外表效应，如气体通过碳纳米管的扩散速度为了通过常规催化剂颗粒的上千倍，负载催化剂后可极大提升催化剂的活性。选择性碳纳米管作为纳米材料家族的新成员，其特别的结构和外表特性、优异的储氢水平和金属及半导体导电性，使其在加氢、脱氢和择型催化等反响中具有很大的应用潜力。碳纳米管一旦在催化上获得应用，可望极大提升反响的活性和选择性，产生巨大的经济效益。

储氢材料：

吸附是气体吸附质在固体吸附剂外表发生的行为，其发生的过程与吸附剂固体外表特征密切相关。对于纳米粒子的吸附机理，目前普遍认为纳米碳管的吸附作用主要是由于纳米粒子碳管的外表羟基作用。纳米碳管外表存在的羟基能够和某些阳离子键合，从而到达表观上对金属离子或有机物产生吸附作用。

质子交换膜（PEM）燃料电池：

碳纳米管燃料电池是最具开展潜力的新型汽车动力源，这种燃料电池通过消耗氢产生电力，排出的废气为水蒸气，因此没有污染。它与锂离子电池及锐氢动力电池相比有巨大的优越性，可以用碳纳米管储氢材料储氢后供给氢，也可通过分解气油和其他碳氢化合物或直接从空气中获取氢给燃料电池提供氢源。

碳纳米管在复合材料中的应用：

碳纳米管除具有一般纳米粒子的尺寸效应外，还具有力学强度大、柔韧性好、电导率高等独特的性质，成为了聚合物复合材料理想的增加体，在化工、机械、电子、航空、航天等领域具有广泛的应用。但由于碳纳米管易聚集成束或缠绕，而且与其他纳米粒子相比，其外表是相对“惰性”的，在常见的有机溶剂或聚合物材料中的分散度低，这极大地制约了其广泛应用。因此，对碳纳米管的外表进行改性已成为了聚合物/碳纳米管复合材料的钻研热点之一。

目前，国内外对碳纳米管外表改性的钻研主要是在其外表引入共价键和非共价键基团，例如采用外表化学反响改性、外表活性剂改性等，或采用聚合物分子对碳纳米管进行包覆改性等方法。近年来，还指出了紫外线照射、等离子射线改性等处理方法外表改性的碳纳米管，用丁聚合物复合材料可以显著改善材料的力学性能、电性能和热性能等。

碳纳米管产业链从碳纳米管产业链来看，产业链上游是石油化工行业，主要原材料是丙烯、NMP、分散剂等。中游碳纳米管导电剂主要有导电浆料和导电母粒，分别应用于锂电池和化工企业。下游主要为锂电池服务的新能源汽车、储能电站和3C数码产业，还有化工企业的导电塑料企业。

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