Nanorurka węglowa domieszkowana azotem

Nanorurki węglowe domieszkowane azotem ( N-CNT ) można wytwarzać pięcioma głównymi metodami; chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD), reakcje wysokotemperaturowe i wysokociśnieniowe, reakcja gaz-ciało stałe węgla amorficznego z NH ₃ w wysokiej temperaturze, reakcja w stanie stałym i synteza solwotermiczna .

Detale

N-CNT można również wytworzyć metodą CVD polegającą na pirolizie melaminy w atmosferze Ar w podwyższonych temperaturach 800–980 ° C. Jednak synteza melaminy przez CVD prowadzi do powstania CNT o strukturze bambusa. Widma XPS hodowanych N-CNT ujawniają azot w pięciu głównych składnikach, azocie pirydynowym, azocie pirolowym, azocie czwartorzędowym i tlenkach azotu . Ponadto temperatura syntezy wpływa na rodzaj konfiguracji azotu.

Domieszkowanie azotem odgrywa kluczową rolę w magazynowaniu litu , ponieważ powoduje defekty w ścianach CNT, umożliwiając jonom Li dyfuzję do przestrzeni międzyściennej. Zwiększa również pojemność, zapewniając korzystniejsze wiązanie miejsc domieszkowanych N. N-CNT są również znacznie bardziej reaktywne w stosunku do osadzania się nanocząstek tlenku metalu , co może jeszcze bardziej zwiększyć pojemność magazynowania, zwłaszcza w materiałach anodowych do akumulatorów litowo-jonowych . Jednak wykazano, że nanorurki domieszkowane borem wytwarzają akumulatory o potrójnej pojemności.