“单壁碳纳米管有一个明显的能维持硅碳负极循环稳定性的效果，这是其它传统导电添加技术不能达到的。因此，从这个角度来讲，如果想把硅碳负极产业化、运用到电动汽车上，基本上单壁碳纳米管是唯一的解决方案。”江苏天奈科技股份有限公司研发高级总监宁国庆博士，在接受电池中国专访时表示。

图为江苏天奈科技股份有限公司研发高级总监宁国庆博士接受专访

　　对于整个碳纳米管领域来说，长期以来最难以突破的就是单壁碳纳米管的量产和应用。宁国庆指出，单壁碳纳米管属于碳纳米管生产领域的一颗皇冠，不过现在已经处于量产的前夕，应该很快就会有单壁碳纳米管量产产品出来。目前天奈科技在单壁碳纳米管的研发方面居行业前列。

　　作为行业龙头，天奈科技是全球第一家把碳纳米管大批量产的企业，也是全球第一家把碳纳米管批量用在锂电上的企业。宁国庆在第七届动力电池应用国际峰会(CBIS2022)上作主题演讲时介绍道，从2018到2021年，天奈科技在碳纳米管市场连续多年稳定排名国内和全球第一，特别是2021年，其在国内市场的占有率超过了40%。

图为江苏天奈科技股份有限公司研发高级总监宁国庆博士在峰会演讲

　　碳纳米管是极佳的导电剂材料，日益受到锂电池企业重视。国信证券研报显示，在锂离子电池导电材料领域，2021年碳纳米管按质量占比的份额约为21%，产品渗透率份额约为30-40%。预计到2025年，全球碳纳米管浆料需求将达到59万吨，2022-2025年年均复合增速将达到47%，对应市场空间达到224亿元。

　　据宁国庆介绍，碳纳米管是一种管状的纳米材料，直径从细到粗大概分布在1-100纳米的范围内。细的碳纳米管往往层数较少，只有一层或者两层，管径在1-5纳米范围。多层纳米管的管壁由多层碳层、石墨层组成，管径在5-100纳米范围。

　　天奈科技最早实现产业化的产品是多壁碳纳米管，管径在10-25纳米，是一种聚团状的多壁碳纳米管。接着天奈开发了阵列式的多壁碳纳米管，管径在7-11纳米;之后又开发了寡壁碳纳米管和单双壁碳纳米管，“整个产品的开发方向就是朝着高导电性、易分散性方向发展”。

　　目前市场主流销售的碳纳米管是以多壁碳纳米管为主。在演讲中，宁国庆介绍了两款性能更优异的产品：阵列式寡壁管及其导电浆料，单双壁碳纳米管及其导电浆料。实验数据表明，阵列式寡壁碳纳米管具有非常好的性能，跟以往的多壁管浆料相比，具有体电阻率低的优势。

　　而单壁碳纳米管则性能表现更优。宁国庆表示，如果想把电池的能量密度直接提升，负极就一定要引入硅材料。但是目前硅负极材料有个问题就是体积膨胀大，导电率比较差。而添加单壁碳纳米管可以有效提高硅碳负极的导电性和循环稳定性。

　　“由于单壁碳纳米管拥有高的导电性和很好的力学增强效果，它有很好的弹性模量，它没有本身的扭曲特征，能够在电极体积发生变化的时候，通过它的力学增强效果，维持结构稳定性不坍塌。”宁国庆讲解道。而且单壁碳纳米管的对应的添加量，比多壁垒碳纳米管要少得多，而它的体电阻率要低得多。

　　除了应用在硅碳负极，单壁碳纳米管应用在常规的正极材料和石墨负极材料中，也可以表现出很好的应用性能。