碳纳米管海绵是由多壁碳纳米管自组装形成的三维多孔材料，具有轻质、高孔隙率、超弹性及良好的导电性等特性，近年来在环保、能源、医疗等领域展现出巨大潜力。
本期小丰整理了3篇碳纳米管海绵的最新应用进展，一起看下吧~
Carbon
CNT海绵沥青衍生的多孔碳海绵用于锂离子电容器
构建高负载电极是实现碳基锂离子电容器（LIC）正极高面积容量的有效方法，对于实现高能量密度至关重要。然而，高容量负载电极的电化学动力学性能差，结构脆弱，会影响储能性能。
2025年1月27日，期刊Carbon报道研究人员利用具有连续导电网络、坚固结构和可调节尺寸的碳纳米管（CNT）海绵作为独立基材，通过简单的工艺直接沉积溶解沥青，制备出具有核壳结构的CNT沥青衍生多孔碳（CNT-PPC）海绵和PPC片层。
研究人员以CNT-PPC海绵作为LIC阴极，发现其具有229.6mAh/g（0.1A/g）和125.0mAh/g（10A/g）的高比容量、高倍率性能、稳定的循环性能和快速的电化学动力学。通过增加PPC比例和CNT海绵厚度，可制备出具有高电化学性能的高负载CNT-PPC海绵。PPC的质量负载可以达到13.1mg/cm2，并且具有1.39mAh/cm2的高电容。这是因为PPC沉积分布均匀，使得混合海绵骨架非常稳定。
此外，研究人员将CNT衍生的碳（CNT-PC）（阳极）与高质量负载CNT-PPC海绵（阴极）结合在一起得到双碳LIC（CNT-PPC//CNT-沥青衍生碳），其可提供0.94mWh/cm2（3.41mW/cm2）和0.19mWh/cm2（340.74mW/cm2）的高面积能量密度。这项研究为高负载多孔碳基 LIC 阴极提供了一种结构设计。
文献名称：High mass loading pitch-derived porous carbon embedded in carbon nanotube sponge for lithium ion capacitor cathodes
Composites Part B: Engineering
利用亲水性碳纳米管海绵减少碱激发矿渣自体收缩
碱激发矿渣（AAS）水泥被公认为是波特兰水泥（PC）的可持续替代品。然而，由于其明显的自体收缩导致其在建筑中的实际应用受到阻碍。
2025年3月22日，Composites Part B: Engineering报道研究人员通过将亲水性碳纳米管海绵（H-CNTSP）掺入AAS浆料中，提出了一种创新的内部固化策略。H-CNTSP在AAS中可以显著减轻自体收缩，同时保持机械性能。
研究发现，H-CNTSP海绵的骨架具有高刚度， 同时对活化剂和孔隙溶液表现出显著的吸收能力，分别达到74g/g和67g/g，比传统的高吸水性聚合物（SAP）高236%。分别添加0.04wt％和0.08wt％的H-CNTSP，AAS糊的自体收缩可以有效减少53％和71％，并伴有50.8％和201.1％增强。添加0.04wt％H-CNTSP的AAS糊的抗压强度可以在1d，3d和7d保持相同的水平。
进一步的研究表明，AAS糊的自体收缩的发展可以分为两个阶段。第一阶段对应于休眠时期，样品表现出高内部相对湿度和低自体收缩。到第二阶段，由于内部相对湿度的急剧下降，AAS糊自动收缩快速发展。加入H-CNTSP的后，液相的逐渐释放可以在第二阶段大大减缓自干燥，从而导致自源收缩的减少。
此外，从H-CNTSP中释放的液体可以促进炉渣溶解，并形成与结合基质高的CNT/反应产物的纳米复合层，这种致密的壳有效地减轻了多孔H-CNTSP引起的负面影响，从而保留了AAS糊的抗压强度。
H-CNTSP的应用可以显著增强AAS作为常规PC材料的可持续且耐用的替代品的生存能力，为其在工程应用中的更广泛实施铺平了道路。
文献名称：Innovative strategy to reduce autogenous shrinkage in alkali-activated slag using hydrophilic carbon nanotube sponge
Carbon
表面结构工程和电磁特性调控协同提升碳纳米管海绵的电磁屏蔽性能
电磁（EM）污染对精密电子设备以及公众健康的负面影响受到了严重关注。尽管已经出现了各种电磁干扰（EMI）屏蔽材料，但如何有效平衡直接反射诱导的电磁波的高EMI屏蔽性能和低二次发射仍然是一个很大的挑战。
2024年12月3日，期刊Carbon报道研究人员在碳纳米管海绵CNTs表面上构建了不同的模式，包括锯齿形结构（Z-CNT），梯形阵列结构（T-CNTS）和垂直孔结构（P-CNTS）。图案结构可以通过增加其传输路径有效地减少EM波的直接反射。
研究人员通过将2D MXENE层或磁性镍涂层与图案化的碳纳米管海绵相结合，成功实现了高EMI屏蔽性能和低反射率以及可调节的屏蔽结构。非对称MXENE/Z-CNTS复合材料显示出接近90dB的出色EMI屏蔽有效性，与原来的碳纳米管海绵相比降低了约64%，反射率低至18GHz时的0.31（SER=2.4dB），平均反射率在8-18GHz范围内为0.41。Ni@Z-CNTS复合材料的平均反射率为0.44，屏蔽效果高达67dB（8-18GHz）并具有以吸收为主的屏蔽结构。
微波显微镜（NFSMM）、COMSOL仿真和矢量网络分析仪一致证实了表面结构工程和电磁调节对反射率的协同增压效应。这些结果不仅指导了低反射率的先进EMI屏蔽材料的设计，而且揭示了复合材料界面结构与性能之间的隐藏机制。
文献名称：Surface structure engineering and electromagnetic character regulation synergestically boosts electromagnetic shielding performances of carbon nanotube sponge
碳纳米管海绵推荐
XFCN01
碳纳米管海绵
碳管内径：10-20 nm
碳管外径：30-50 nm
孔隙率：99%
常规密度：10 mg/cm3
尺寸：L:1cm,W:1cm,H:~0.1cm
XFCN07
碳纳米管海绵
碳管内径：10-20 nm
碳管外径：30-50 nm
孔隙率：99%
常规密度：~10 mg/cm3
尺寸：Volume:~20cm3，
单块大于~0.1cm3
如果您想了解更多碳纳米管海绵的信息，可以关注“先丰纳米”公众号，将您的要求发送到对话框即可，会有技术专家回复您，您也可以拨打电话025-68256996咨询~
01
充值大返利—多倍积分or高额返利
02
定制服务—满足个性化材料需求
