碳微球是新型碳材料 在高科技领域应用价值极高
碳微球是新型碳材料 在高科技领域应用价值极高
碳微球是一种新型碳材料，由石墨片层在玻璃相的石墨结构间断分布而构成。
与碳纳米管、石墨烯等碳材料不同，碳微球具有独特的球形结构，这赋予了其高比表面、高堆积密度等特点及良好的导电性、导热性、自烧结性、化学稳定性等性能。在分类上，根据内部结构不同，碳微球分为中空碳微球、实心碳微球、核壳碳微球，中空碳微球具有密度小、比表面积大等优势，在吸附领域具有明显优势。
根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028中国碳微球行业市场现状综合研究及投资前景预测报告》显示，碳微球属于科技前沿产品，在高科技领域具有极高的应用价值。具体来看，碳微球可用于制造催化剂载体、储氢材料、药物分子载体、高强度C/C复合材料、高性能液相色谱柱填料、锂离子二次电池负极材料、电化学电容器电极材料、超高比表面积活性炭等。
碳微球制备原料涉及到煤焦油、煤沥青、合成沥青、合成树脂、改性剂（如石蜡、苯醌）、添加剂（如炭黑）等。在焦炭形成过程中，沥青类化合物经热处理会发生中间相转变，生成中间相小球，即中间相碳微球（MCMB）。MCMB直径在1-100微米之间，在能源存储、水处理、废气处理、医药等领域应用广泛。
碳微球具有独特的结构和功能，应用场景广泛，目前我国已形成了一定的市场规模，其中2023年中间相碳微球市场规模在70亿元左右。我国碳微球相关企业有山西金源煤化科技有限公司、黄河集团宝辰碳材料公司、宁波杉杉股份有限公司、上海璞泰来新能源科技股份有限公司等。
碳微球制备方法包括化学气相沉积法（CVD法）、溶剂（水）热法、模板法、机械球磨法、乳化法等，其中CVD法、模板法、水热法应用较广泛。水热法原料主要为生物质，如葡萄糖、蔗糖、纤维素、果糖等，流程是原料在高温高压密闭环境中，经脱水、裂解、环化、缩聚、芳构化等一系列化学反应碳化成球形。
新思界行业研究人士表示，碳微球是一种具有广泛应用前景的高性能材料，目前其已在生物医药、环境保护、能源存储等领域得到广泛应用。碳微球是新型碳材料，我国政策支持先进碳材料产业发展，碳微球行业发展外部环境良好。未来随着技术创新、工艺优化，碳微球行业将不断向环保化、高质量、低成本等方向发展。