2、揭示碳纳米管与轻金属及橡胶的界面耦合作用，建立可靠的碳纳米管/金属及碳纳米管/橡胶复合技术。
3、阐明碳纳米管在复合材料中的强化机制。
4、制备出高性能碳纳米管复合飞行器成像系统支撑结构件及汽车轮胎样件，推动碳纳米管的实用化。 主要研究内容：
1、采用化学改性、搅拌摩擦加工及变形加工技术制备碳纳米管/金属和碳纳米管/橡胶复合材料。
2、利用XRD、电子显微分析及拉曼光谱等手段研究碳纳米管、预制体及复合材料的微观结构，对碳纳米管本征特性、缺陷、杂质与分布排列等对复合材料性能的影响进行表征与评价，探讨复合材料的工艺/质量可控性。
3、考察复合材料的微观结构演化，建立性能特征谱图，研究复合材料在外场作用及多因素交互作用下的动态响应行为与失效行为，建立材料组织与性能的本构关系。
4、根据组织-性能的本构关系，优化复合材料的制备工艺，设计制备一系列复合材料进行结构性能优化，考察碳纳米管的强化机制。
5、开发碳纳米管复合材料飞行器成像系统支撑结构件及汽车轮胎样件。 主要承担单位：xxx 课题负责人：xxx 经费比例：21%
课题四：碳纳米管在锂离子动力电池及柔性光电器件中的应用研究 研究目标：
1、获得高安全性、高功率特性碳纳米管复合电极材料的优化结构及制备方法。
2、研制基于碳纳米管复合电极材料的高功率型锂离子电池，并推动其在电动汽车中的应用。
3、建立碳纳米管结构、导电属性等与其薄膜透明导电性的关系，阐释碳纳米管的透明导电机制。
4、发展单分散碳纳米管的再组装成膜方法，制备大面积碳纳米管透明导电薄膜，推动其在柔性显示器中的应用。 主要研究内容：
1、研究碳纳米管在复合电极中的分散特性、网络构建及界面结合情况，采用机械融合等方法制备高功率特性、高安全性和高能量密度的碳纳米管复合电极材料。
2、考察碳纳米管复合电极材料的电化学储锂特性，建立碳纳米管对锂离子电池首次效率、可逆容量和大电流放电性能等的影响规律。
3、研究碳纳米管对锂离子电池高功率放电过程中电芯温度场分布和电池安全性的影响，考察碳纳米管提高锂离子动力电池安全性及功率特性的机制。
4、开发基于碳纳米管复合电极材料的电动汽车用锂离子电池，并开展其应用研究。
5、研究弱酸氧化碳纳米管及其单分散技术，发展碳纳米管的再组装成膜与氢卤酸还原方法。
6、研究碳纳米管的结构、导电属性、分散度、成膜工艺等对薄膜性能的影响，优选碳纳米管薄膜的制备技术，制备大面积碳纳米管薄膜，开展其作为柔性显示器透明电极的应用研究。 主要承担单位：xxx 课题负责人：xxx 经费比例：26%
四、年度计划
年 度 第 1、以SiO2、C60、短切的碳纳米管、BN1、实现利用多种非金属催化剂高等非金属作为催化剂生长碳纳米管。 效生长碳纳米管。 研究内容 预期目标 2、建立准确、可靠的碳纳米管导电属性2、建立多波长激光拉曼光谱、吸表征方法和平台。 3、通过原位施加电场、磁场、光辐照、收光谱、FET检测等表征碳纳米管导电属性的方法。 氧化等选择性生长金属性或半导体3、通过原位施加外场，获得某种性碳纳米管。 导电属性占优的碳纳米管。 一 4、以蛭石、水滑石、棒状纤维及球形颗4、获得高活性及高稳定性的有序 年 粒等有序结构为载体制备金属组分高分散度的催化剂。 5、优化乙烯或甲烷等碳源,温度,压力等生长条件，实现小批次的不同壁数的碳纳米管的定向生长。 6、建立高分辨透射电镜与化学吸附结合的手段研究催化剂分散度的表征方法与平台。 7、宏量分离不同导电属性碳纳米管的装置建立。 8、研究橡胶与碳纳米管水相纳米复合的方法及其机理，主要包括碳纳米管表面有机化方法以及碳纳米管橡胶乳液悬浮混合体系絮凝动力学进行研究。 结构催化剂。 5、实现少壁（3-5层）碳纳米管的定向（折叠）生长, 长径比大于5000，纯度大于99%。 6、实现单壁碳纳米管的定向（折叠）生长，长径比大于3000，纯度大于99%。 7、完成宏量分离不同导电属性碳纳米管系统的建立。 8、确定碳纳米管改性方法、水相分散及乳液共混工艺与介质种类，实现碳纳米管分散与结构保护的一致性控制，明晰碳纳米管与橡胶悬浮混合物絮凝过程的各种影响因素。 9、 研究水相分散和乳液共混过程中介9、初步建立碳纳米管复合材料的质与工艺对碳纳米管表面结构及分规模化制备方法，实现碳纳米散性影响，并与传统粉末冶金工艺中的分散技术比较； 10、 管在基体中的均匀分散和良好的界面结合。 阐明碳纳米管及其网络结对传统粉末冶金法与乳液共混10、 后再行制备的碳纳米管金属复合材料进行搅拌摩擦加工与塑性加工，对碳纳米管结构及其分散进行研究比较。 11、 研究碳纳米管的结构参数、加入构和性能对复合电极材料电化学性能、导热和导电性的影响规律。 11、 获得高导电、高导热碳管用于提高电极材料的功率特性和安全性。 12、 阐明高导电、高导热碳纳量、搭接状态、网格密度等对复合电极材料物理和电化学性能的影响。 12、 开展碳纳米管后处理工艺研究，米管提高电极材料功率特性及安全性的机理。 13、 获得碳纳米管的单分散技研究处理条件对电极材料功率特性和安全性的影响。 13、 研究碳纳米管三维网络结构中术与表征方法。 的声子、电子和离子输运特性以及热传导、热传质过程，考察电化学过程中形成的固体电解质中间相（SEI）膜对传热传质等输运过程的影响。 14、 开展碳纳米管微弱氧化和单分散溶液的制备与表征。 第 1、实验研究和计算模拟相结合研究非1、阐释非金属催化生长碳纳米管金属催化剂生长碳纳米管的机理。 的机制。 2、建立透射电子显微镜下和激光拉曼2、通过对碳纳米管生长过程的原光谱下的碳纳米管原位生长平台，研究其生长过程，探讨其生长机理。 位研究，初步揭示其生长机制，并探索其结构调控方法。 3、采用电弧放电、化学气相沉积等方法3、制备得到B、N或BN共掺杂制备B、N等掺杂的碳纳米管。 的碳纳米管。 二 4、建立热态反应器在线热成像检测碳4、建立在线检测碳纳米管纯度的 纳米管阵列生长的系统。 方法。 5、研究催化剂、工艺条件与碳纳米管定5、通过对碳纳米管生长过程的过向生长的宏观结构间的关系。 程研究，初步揭示其纯度控制方法。 年 6、利用CO2、H2O及其同位素原位去除无定形炭，提高碳纳米管纯度及促进6、通过过程强化方法制备得到催化剂再生。 7、研究不同分离介质分离不同导电属性的碳纳米管的规律。 8、研究分散、热压工艺对碳纳米管复合材料界面结构特征影响。研究复合材料热加工过程中的组织演化行为，以及相应的性能特征。通过塑性变形加工研究碳纳米管分布、取向与网格结构的形成； 9、对碳纳米管分布取向、网络结构及界面状态进行表征，在此基础上研究这些因素与力学性能、耐热性能、导热性能及热物理性能间的关系。 10、 研究碳纳米管在溶液中均匀分20-100克级的定向生长的碳纳米管产品，其纯度>99.5%。 7、获得不同分离介质分离不同导电属性的碳纳米管的规律认识与控制方法，实现小批量（1-10 g/h）的单壁碳纳米管的分离，实现金属性碳纳米管的样品纯度大于95%。 8、从界面控制角度确定分散、复合工艺优化原则；建立起通过变形加工实现碳纳米管分布、取向的控制技术，以及塑性加工过程中的复合材料组织控制技术； 散的浆态混合工艺；发展碳纳米管与9、阐明碳纳米管复合材料的力学电极材料的机械融合方法，研究碳纳米管与磷酸铁锂、人造石墨等电极材料的复合。 11、 调控碳纳米管表面状态及其与性能增强机制与热物理性能强化机制。 10、 实现碳纳米管三维导电网络结构在复合电极材料中的有效构建；获得高性能碳纳米管复合电极材料。 实现碳纳米管与不同电极电极材料的相互作用；并表征碳管在复合电极材料中的网络结构。 12、 采用不同结构和导电属性的碳11、 纳米管制备透明导电膜。 13、 材料的有效界面结合。 揭示碳纳米管结构、导电实验研究和计算模拟相结合，研12、