カーボンナノチューブ（CNT）は、そのユニークな構造と特性により高い導電性を持つ。CNTは基本的に円筒形の炭素チューブで、直径は通常ナノメートル単位で測定される。炭素原子は、炭素の高導電性形態であるグラファイトに見られるのと同様に、六角形の格子パターンに配列されている。CNTにおける炭素原子のこの配列は、電子の効率的な流れを可能にし、CNTを優れた電気伝導体にしている。
構造と導電性
CNTの構造は導電性の鍵となる。CNTには、単層構造（SWCNT）と多層構造（MWCNT）があり、単層構造の方が高い導電性を示すことが多い。炭素原子の六角形格子がシームレスなチューブを形成し、この構造を横切る電子の非局在化が電子輸送を促進する。これは金属における電子の動き方に似ており、電子は個々の原子に閉じ込められることなく、材料全体を自由に移動することができる。電気的特性：
CNTは、六方格子の向きによって金属性にも半導体性にもなる。金属性CNTは連続的なバンド構造を持ち、電子が自由に動くことができるため、高い電気伝導性を示す。一方、半導体性CNTはバンドギャップを持ち、特定の電子応用のために操作することができる。CNTの構造を制御することで電子的特性を調整できるため、電池やキャパシタの導電性添加剤など、さまざまな用途に汎用できる。
エネルギー貯蔵への応用
エネルギー貯蔵の文脈では、CNTは電極の導電性添加剤として使用される。その高い導電性により、充放電サイクル中の電子の効率的な移動が可能になり、バッテリーやキャパシタの性能が向上する。また、CNTの機械的特性は、構造的な支持を提供し、より厚い電極の使用を可能にすることで、エネルギー密度を高めることができるため、これらの用途での有用性に寄与している。
環境への配慮
