カーボンナノチューブ（CNT）⁠と⁠は⁠？単層CNT・多層CNT・分散液の種類と違い、直径・長さ・純度での選び方

カーボンナノチューブとは

カーボンナノチューブは、炭素の6員環の網の目（グラフェンシート）が、単層か多層の円筒になった物質です。1991年に飯島澄男博士が見つけ、構造で単層と多層に分かれます。少ない量で電気を通すので、リチウムイオン電池の導電助剤や、樹脂・ゴムの導電性と補強に使います。

比較ページには、日本の会社が自社で作るCNTを、品番の単位で載せています。カーボンブラック、グラフェン、炭素繊維、CNTを使った糸やシートなどの加工品は載せていません。

3つの種類

• 単層CNTは、炭素のシート1枚の筒です。例は日本ゼオンのZEONANO SG101と、名城ナノカーボンのEC1.5-Pです
• 多層CNTは、筒が何層も重なった品です。例は戸田工業のTC-2000、高圧ガス工業のCore-Tube-F、TPRの少層CNTです
• CNT分散液は、CNTを水やNMPに均一に散らした液です。例は名城ナノカーボンのEC-PBNと、トーヨーカラーのLIOACCUMです

単層CNTと多層CNTの違い

• 単層CNTは細く、ZEONANO SG101の平均直径は3〜5nm、EC1.5-Pの中心直径は1.5〜2.5nmです
• 多層CNTは太く、Core-Tube-Fは20〜40層で直径20〜60nm、TC-2000は平均16nmです
• TPRのCNTは、層数を3〜7層に抑えた少層品です
• 作り方は、日本ゼオンがスーパーグロース法、名城ナノカーボンがeDIPS法、高圧ガス工業がアセチレンを原料にしたCVD法です

直径・長さ・純度の見方

• 長いCNTほど、少ない量で母材の中につながりができ、電気を通しやすくなります
• 高圧ガス工業の多層CNTは、基板の上で最長3mm程度まで育ちます
• TPRのCNTは長さ2mmまでで、0.1重量%ほどの添加で機能が出ます
• 直径が細いほど比表面積は大きく、SG101は1,100m²/g以上です
• 純度は、SG101が炭素純度99%以上、EC1.5-Pが98%超、Core-Tube-Fが95%超、TC-2000が91%超です

粉体と分散液の使い分け

• 電池の電極や塗料のように液で混ぜるなら、分散液で買うと分散の手間が省けます
• 名城ナノカーボンの分散液は、CNT濃度0.05wt%から0.4wt%まであります
• トーヨーカラーのLIOACCUMは、リチウムイオン電池の正極用の分散体です
• 樹脂やゴムに練り込むなら、粉体やフレークで買います

値段と取り扱い

• このページの6社は、どれも値段を公式に出していません。品番・量・荷姿を伝えて見積もりを取ります
• 名城ナノカーボンのEC1.5-Pは1g、分散液は100mLから買えます
• 研究開発品として案内している品は、供給量を各社に確かめます
• 取り扱いと廃棄の注意は、各社のSDS（安全データシート）で確かめます