维度网讯，西班牙研究团队开发出一种电导率超过铜的碳纳米管纤维，其强度也优于钢，为替代传统电导体材料提供了新方案。

随着电子、可再生能源和电动汽车产业的快速发展，电力市场需求持续增长，铜和铝等传统导体材料正逼近其性能极限。碳纳米管因其低密度和优异的电、热、机械性能，长期以来被视为制造电导体的理想材料。但此前，碳纳米管在工业规模上尚未达到替代传统材料所需的电导率水平。

据马德里理工大学（Universidad Politécnica de Madrid, UPM）材料科学系研究员兼Imdea Materiales科学主任Javier Llorca介绍，一项由马德里理工大学、Imdea和阿拉贡纳米科学与材料研究所（Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, INM）研究人员共同完成的工作，首次开发出克服了上述限制的碳纳米管。这种碳纳米管的电导率超过铜，强度超过钢。该成果已发表于国际期刊《科学》（Science）。

Llorca表示，这些限制是通过一种可扩展的制造工艺克服的，该工艺允许用四氯铝酸根（AlCl₄）对碳纳米管纤维进行掺杂。这种分子嵌入形成纤维的碳纳米管之间，不改变其机械性能。从碳原子到氯离子的电荷转移使电导率提升至高达24.5 MS/m（兆西门子每米），几乎是铜的一半，但密度仅为铜的六分之一。

研究人员指出，所获得的碳纳米管性能对于交通电气化，包括电动汽车、无人机和飞机，具有特别意义，因为这些应用需要大量尽可能低密度的导体。该成果在架空电缆领域也具有巨大潜力，因为架空电缆的性能通常受限于自身重量。参与这项研究的机构包括马德里理工大学、Imdea Materiales以及阿拉贡纳米科学与材料研究所，该研究所是西班牙国家研究委员会（CSIC）与萨拉戈萨大学的联合中心。

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