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科学家们逐渐发现碳素材料在硬度、光学特性、耐热性纳米碳材料、耐辐射特性、耐化学***特性、电绝缘性、导电性、表面与界面特性等方面比其它材料优异，可以说碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的特性，如硬－软，绝缘体－半导体－良导体，绝热－良导热，全吸光－全透光等，因此具有广泛的用途，如表2所列。碳纳米管是由碳原子形成的石墨烯片层卷成纳米碳材料的无缝、中空的管体，一般可分为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和双壁碳纳米管。

分为碳纤维和沥青碳纤维两种。碳纤维质轻于铝而强力高于钢，它的比重是铁的1/4，强力是铁的10倍，除了有高超的强力外，其化学性能非常稳定，耐腐蚀性高，同时耐高温和低温、耐辐射、消臭。碳纤维可以使用在各种不同的领域，由于制造成本高，大量用于航空器材、运动器械、建筑工程的结构材料。美国伊利诺伊大学发明了一种廉价碳纤维，有高强力的韧性，同时有很强劲的吸附能力、能过滤***的气体和***的生物，可用于制造防毒衣、面罩、手套和防护装等。

锂离子电池是在锂电池基础上开发出的高能电

池。锂离子电池的雏形为锂电池,以作负极,

由于在放电过程中电解液与锂反应，在其表面形成锂

枝晶,刺穿电池隔膜,严重影响锂离子电池的使用安

全和循环性能'”,不能反复使用。由于锂在碳材料中

的嵌入反应电位接近锂的电位，且不容易与

反应，有很好的嵌脱锂性能，故商业化锂离子电池广

泛采用碳材料。1990年日本Nagoura等研制成以石

油焦为负极的锂离子电池;同年，两大电

池公司推出以碳为负极的锂离子电池;1991年日本

公司研发成功用聚树脂热解碳作负极的锂

离子电池°,从此开创了锂离子电池应用的新时期。

常规锂离子电池负极的组成为石墨 导电剂

粘结剂 集流体。石墨等负极材料需涂敷于导电集