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單壁碳納米管（Single-Walled Carbon Nanotubes，SWCNTs）是一種由單層石墨烯片卷曲形成的無縫納米級管狀結構，直徑僅數納米，長度可達微米級。其獨特的原子排列賦予其卓越的力學、電學和熱學性能，成為材料科學領域的明星材料。

單壁碳納米管具有優異的電子、機械、力學等性能，同時其原子尺度的變化即可導致單壁碳納米管性質的變化。由此帶來的單壁碳納米管性質的多樣性使其在包括高遷移率晶體管、邏輯電路、導電薄膜、場發射源、紅外發射器、傳感器、掃描探針針尖、機械強度增強、太陽能電池和催化劑載體等多個領域有潛在應用。

單壁碳納米管擁有卓越的物理性能、納米級尺寸和化學普遍性。它可以提高材料強度并增強導電性。與傳統添加劑，如多壁碳納米管、碳纖維和大多數類型的炭黑相比，非常少的單壁碳納米管的添加量，即可顯著改善材料的性能。

單壁碳納米管的特性和優勢

1、極低添加量即可產生效果；

2、增強材料的機械性能；

3、為材料帶來均勻永久的導電性；

4、保持顏色、彈性和其他主要性能；

5、極為廣泛的適用性。

應用領域

1、新能源電池：作為導電添加劑，單壁碳納米管可顯著提升鋰電池正負極的導電性與循環壽命，尤其適用于高鎳正極、硅基負極等高性能體系。

2、電子器件：其高遷移率特性使其成為高靈敏度晶體管、邏輯電路及柔性電子器件的理想材料，助力下一代半導體技術發展。

3、復合材料：極低添加量即可增強材料的力學強度與導電性，同時保持透明度或色彩穩定性，廣泛應用于塑料、橡膠、金屬等基體的功能化改性。

4、熱管理材料：出色的導熱性能使其成為電子設備散熱、儲能系統熱控的關鍵材料，保障設備在極端工況下的穩定性。

5、生物醫藥：通過表面修飾，單壁碳納米管可提升生物相容性，探索其在藥品載體、生物成像及近紅外熱療等領域的潛力。

單壁碳納米管的高性價比使得它們成為各行業新一代的導電添加劑。它可被用作通用添加劑，改善絕大多數材料的性能，包括聚合物復合材料、橡膠、金屬及其他。