Improving the Electrical Conductivity of Carbon Nanotube Networks: A First-Principles Study
Source abstract
Abstract
We address the issue of the low electrical conductivity observed in carbon nanotube networks using first-principles calculations of the structure, stability, and ballistic transport of different nanotube junctions. We first study covalent linkers, using the nitrene-pyrazine case as a model for conductance-preserving [2 + 1] cycloadditions, and discuss the reasons for their poor performance. We then characterize the role of transition-metal adsorbates in improving mechanical coupling and electrical tunneling between the tubes. We show that the strong hybridization between the transition-metal d orbitals with the π orbitals of the nanotube can provide an excellent electrical bridge for nanotube-nanotube junctions. This effect is maximized in the case of nitrogen-doped nanotubes, thanks to the strong mechanical coupling between the tubes mediated by a single transition metal adatom. Our results suggest effective strategies to optimize the performance of carbon nanotube networks.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Carbon Nanotubes in Composites · Graphene research and applications · Molecular Junctions and Nanostructures
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Materials Science and Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, United States
Theory and Simulations of Materials, Ecole Polytechnique Fédéale de Lausanne, CH-1015 Lausanne
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