行业的景气自然会引起人们对产业上下(xià)游的关注，锂電(diàn)行业也不例外(wài)。下(xià)游方面，2022年上半年，新能源電(diàn)車(chē)在中(zhōng)国销量已突破220万辆。上游方面，锂電(diàn)池主要由正极材料、负极材料、電(diàn)解液和隔膜构成。正极材料主要包含三元材料、磷酸铁锂材料、磷酸锰铁锂，负极材料则有石墨类材料和硅材料。各大(dà)企业在各结构环节都积极寻求技术创新与突破，仅占锂電(diàn)池成本2%的导電(diàn)剂也不例外(wài)，新型导電(diàn)剂碳纳米管也越发受人们的关注。

碳纳米管（Carbon Nanotubes, CNTs），又(yòu)名巴基管，是一(yī)种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一(yī)维量子材料，主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距離(lí)，约0.34nm，直径一(yī)般为2~20nm。

碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成，因此按照石墨烯片的层数可分(fēn)为：单壁碳纳米管（Single-walled Carbon nanotubes, SWCNTs）和多壁碳纳米管（Multi-walled Carbon nanotubes, MWCNTs）

碳纳米管拥有极高的强度和极大(dà)的韧性，具有良好的导電(diàn)导热性能，且自身化学性质稳定，具有耐酸性和耐碱性，因此碳纳米管在體(tǐ)育用品、橡胶、抗静電(diàn)涂料、导電(diàn)塑料、储氢材料及航天材料等多个领域均有广泛应用。

碳纳米管最主要的应用是锂離(lí)子電(diàn)池。因其导電(diàn)性能优良，长径比极高，碳纳米管作为导電(diàn)结构与锂離(lí)子電(diàn)池電(diàn)极材料结合可以获得具有良好電(diàn)化学性能的复合電(diàn)极材料，降低锂電(diàn)池内阻，提高锂電(diàn)池電(diàn)极片的粘结强度，从而在不同的应用模式下(xià)显著提高電(diàn)池的容量性能、倍率性能以及循环寿命。

常用的碳纳米管制备方法主要有：電(diàn)弧放(fàng)電(diàn)法、激光蒸发法、化学气相沉积法（碳氢气體(tǐ)热解法）、固相热解法等。

化学气相沉积法是将烃类或含碳氧化物(wù)引入到含有催化剂的高温管式炉中(zhōng)经过催化分(fēn)解后形成碳纳米管。化学气相沉积法也是碳纳米管工(gōng)业生(shēng)产的主要方法之一(yī)。

催化剂作为碳源分(fēn)解活性中(zhōng)心以及石墨碳沉积中(zhōng)心，它的选取、制备、以及载體(tǐ)的选取也将对碳纳米管的成核、生(shēng)长速率、密度、分(fēn)離(lí)、纯化等有很大(dà)影响，将导致碳纳米管具有不同的形貌和结构，是碳纳米管制备中(zhōng)的重要影响因素。

常见催化剂种类为：金属单质和化合物(wù)。研究发现采用二茂铁等化合物(wù)的催化活性比同种金属单质的要强，在固體(tǐ)酸的催化下(xià)，碳纳米管的生(shēng)成温度比以金属单质作催化剂的生(shēng)成温度要低300℃～400℃。在碳纳米管生(shēng)长过程中(zhōng)，温度过高易造成催化剂颗粒的烧结和集聚，催化剂的失活。另外(wài)，化合物(wù)催化剂与基底间的作用力比单质金属的弱，易于碳纳米管的提纯。

催化剂颗粒越小(xiǎo)，其熔点越低。对于纳米颗粒，表面原子数与颗粒内总原子数之比随颗粒的增大(dà)而减小(xiǎo)，其表面张力也随之降低。因此，在碳纳米管的生(shēng)长过程中(zhōng)，厚度较小(xiǎo)的催化剂膜在较大(dà)的表面张力作用下(xià)形成较小(xiǎo)的颗粒，而厚度较大(dà)的催化剂膜则形成较大(dà)的颗粒。