Аднасценныя вугляродныя нанатрубкі (ОУНТ)шырока выкарыстоўваюцца ў розных тыпах акумулятараў. Вось тыпы батарэй, у якіх SWCNT знаходзяць прымяненне:
1) Суперкандэнсатары:
ОУНТ служаць ідэальным электродным матэрыялам для суперкандэнсатараў дзякуючы сваёй высокай удзельнай паверхні і выдатнай праводнасці. Яны забяспечваюць высокую хуткасць зарадкі і разрадкі і дэманструюць выдатную стабільнасць цыклу. Шляхам уключэння SWCNTs у правадзячыя палімеры або аксіды металаў, шчыльнасць энергіі і шчыльнасць магутнасці суперкандэнсатараў можа быць дадаткова палепшана.
2) Літый-іённыя батарэі:
У галіне літый-іённых батарэй SWCNT могуць выкарыстоўвацца ў якасці правадзячых дабавак або электродных матэрыялаў. Пры выкарыстанні ў якасці токаправодных дабавак SWCNT павышаюць праводнасць электродных матэрыялаў, тым самым паляпшаючы характарыстыкі зарада і разраду батарэі. Будучы электроднымі матэрыяламі, SWCNT забяспечваюць дадатковыя месцы ўстаўкі літый-іёнаў, што прыводзіць да павелічэння ёмістасці і павышэння стабільнасці цыкла батарэі.
3) Іённа-натрыевыя батарэі:
Натрыева-іённыя акумулятары прыцягнулі значную ўвагу ў якасці альтэрнатывы літый-іённым акумулятарам, і SWCNT таксама адкрываюць шматспадзеўныя перспектывы ў гэтай галіне. Дзякуючы высокай праводнасці і структурнай стабільнасці ОУНТ з'яўляюцца ідэальным выбарам для электродных матэрыялаў для іённа-натрыевых батарэй.
4) Іншыя тыпы батарэй:
У дадатак да вышэйзгаданых прыкладанняў, SWCNTs паказваюць патэнцыял у іншых тыпах батарэй, такіх як паліўныя элементы і цынкава-паветраныя батарэі. Напрыклад, у паліўных элементах SWCNT могуць служыць апорай для каталізатара, павялічваючы актыўнасць і стабільнасць каталізатара.
Роля SWCNT у батарэях:
1) Праводзячыя дабаўкі: ОУНТ з іх высокай электраправоднасцю можна дадаваць у якасці правадзячых дабавак да цвёрдацельных электралітаў, паляпшаючы іх праводнасць і, такім чынам, паляпшаючы характарыстыкі зарада і разраду батарэі.
2) Матэрыялы для электродаў: ОУНТ могуць служыць падкладкамі для матэрыялаў для электродаў, дазваляючы загружаць актыўныя рэчывы (напрыклад, металічны літый, серу, крэмній і г.д.) для паляпшэння праводнасці і структурнай стабільнасці электрода. Больш за тое, высокая ўдзельная плошча паверхні SWCNT забяспечвае больш актыўныя месцы, што прыводзіць да больш высокай шчыльнасці энергіі батарэі.
3) Сепаратарныя матэрыялы: у цвёрдацельных батарэях SWCNT могуць быць выкарыстаны ў якасці сепаратарных матэрыялаў, забяспечваючы іённыя транспартныя каналы, захоўваючы добрую механічную трываласць і хімічную стабільнасць. Сітаватая структура SWCNTs спрыяе паляпшэнню іённай праводнасці ў батарэі.
4) Кампазітныя матэрыялы: ОУНТ могуць быць камбінаваны з цвёрдацельнымі электралітнымі матэрыяламі для атрымання кампазітных электралітаў, спалучаючы высокую праводнасць ОУНТ з бяспекай цвёрдацельных электралітаў. Такія кампазітныя матэрыялы служаць ідэальным электралітам для цвёрдацельных батарэй.
5) Узмацняльныя матэрыялы: SWCNT могуць паляпшаць механічныя ўласцівасці цвёрдацельных электралітаў, паляпшаючы структурную стабільнасць батарэі падчас працэсаў зарада-разраду і памяншаючы пагаршэнне прадукцыйнасці, выкліканае зменамі аб'ёму.
6) Тэрмакіраванне: з іх выдатнай цеплаправоднасцю SWCNTs могуць быць выкарыстаны ў якасці цеплавых матэрыялаў для кіравання, палягчаючы эфектыўнае рассейванне цяпла падчас працы батарэі, прадухіляючы перагрэў і паляпшаючы бяспеку батарэі і працягласць жыцця.
У заключэнне варта сказаць, што SWCNT гуляюць вырашальную ролю ў розных тыпах батарэй. Іх унікальныя ўласцівасці забяспечваюць павышаную праводнасць, палепшаную шчыльнасць энергіі, павышаную структурную стабільнасць і эфектыўнае кіраванне тэмпературай. Чакаецца, што з далейшым прагрэсам і даследаваннямі ў галіне нанатэхналогій прымяненне ОУНТ у батарэях будзе працягваць расці, што прывядзе да паляпшэння прадукцыйнасці батарэі і магчымасці захоўвання энергіі.
Час публікацыі: 20 верасня 2024 г