采用磁控溅射技术对碳纳米管膜进行表面金属化处理,制备了导电性能优异的碳纳米管/金属复合薄膜,其电导率为纯碳纳米管膜的10倍(碳纳米管膜电导率为300 S·cm-1)。以这种复合薄膜为集流体组装的柔性锂离子电池,具有比以纯碳纳米管膜作为集流体更优异的倍率性能(5 C倍率下比容量仍可保持132.6 mAh·g-1)、大倍率循环性能(5 C倍率200圈循环后仍具有74.4%的容量保持率)和更大的输出电流(0.4 A)。

将4"-正戊基-4-氰基联苯(5CB)液晶与液晶4-[反式-4-[(E)-1-丙烯基]环己基]苯腈以5∶1的比例混合,并将预处理的碳纳米管分别与5CB单晶和混晶复合,测试两种掺杂碳纳米管的液晶的光电和介电性能。结果表明:碳纳米管的掺入影响了液晶体系的阈值电压和介电各向异性,其中介电各向异性的增幅最高达到4.671%,并且展曲弹性常数也有所增大；碳纳米管的掺入也影响液晶体系的响应时间和粘滞系数,其中粘滞系数的降幅最高达到25.131%。实验还表明,混晶的介电各向异性高于单晶,且其响应时间和粘滞系数的降幅均比5CB单晶明显。混晶的更大优势是,与碳纳米管复合、改善复合体系的物理参数和显示性能。同时,理论研究结果表明,碳纳米管与液晶分子的结合能介于液晶分子与液晶分子、碳纳米管与碳纳米管之间,并且在液晶分子的诱导下碳纳米管产生诱导偶极矩,印证了碳纳米管掺杂可提高液晶的介电各向异性、降低其响应时间的实验结果。

基于化学气相沉积制备三维多孔多壁碳纳米管(MWNTs)海绵，在其内均匀填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备出碳纳米管/聚二甲基硅氧烷复合薄膜。复合PDMS的碳纳米管海绵保持着自身的三维结构，成为导电网络和力学骨架；均匀填充的PDMS使复合薄膜具有较高的拉伸性能。碳纳米管与聚二甲基硅氧烷之间的协同作用，使MWNTs/PDMS复合薄膜具有良好的力学强度(3.7 MPa)、拉伸性(207%)和弹性。MWNTs/PDMS复合薄膜对应变有稳定可靠的响应，应变为10%、20%、50%、80%和100%时电阻变化率(△R/R0)分别为0.9%、1.4%、2.3%、3.5%和4.6%，灵敏因子(GF)为别为0.09、0.07、0.046、0.044和0.046。MWNTs/PDMS复合薄膜的性能具有良好的稳定性，不受拉伸速度和循环次数影响。同时，MWNTs/PDMS复合薄膜还保持了碳纳米管和PDMS的疏水能力。

用CVD法制备的碳纳米管(CNTs)之间的相互吸引，将其堆叠成具有网状结构、多孔及高活性等优点的CNT海绵体(CNTS)。于是，硫蒸气可在CNTs管束上形核沉积并与其紧密接触，使正极电子的高速传输从而提高电池的倍率性能；用XRD、SEM、拉曼光谱等手段测试CNTS载硫前后的极片，考察了硫在CNTs表面的分布和载硫对其结构的影响；对用极片组装的电池进行电化学测试，结果表明：在0.16 A·g-1小电流密度下放电比容量高达1250 mAh·g-1，在1.58 A·g-1大电流密度下放电比容量仍稳定在823 mAh·g-1，表明这种锂硫电池具有优异的倍率性能。电池的长循环测试结果表明：每圈容量衰减率为0.22%，表明这种电池还具有良好的循环稳定性，衰减率较低。

以5-磺基水杨酸和戊二酸为螯合和氧化试剂，在水热条件下将硫酸钴氧化成纳米级Co3O4。以碳纳米管薄膜为载体将Co3O4颗粒紧密地附着在碳纳米管上使其填充入碳纳米管薄膜的空隙生成Co3O4/碳纳米管复合材料薄膜(Co3O4@CNTs)，并研究其储锂性能。电化学测试结果表明，Co3O4@CNTs薄膜具有较高的放电比容量和优异的倍率性能，在0.2C倍率下初始放电比容量高达1712.5 mAh·g-1，100圈循环后放电比容量为1128.9 mAh·g-1的；在1C倍率下100圈循环后放电比容量仍然保持527.8 mAh·g-1。Co3O4@CNTs薄膜优异的性能源于Co3O4与CNTs的协同作用。高分散性的Co3O4增大了活性材料与电解液之间的接触面积，CNTs有助于形成良好的导电网络提高电子电导率，进而提高了Co3O4负极材料的循环性能和倍率性能。