Nanotubs de carboni de paret (SWCNTs) de paret (SWCNTs)s’utilitzen àmpliament en diversos tipus de bateries. A continuació, es mostren els tipus de bateries en què SWCNTS troba aplicació:

1) Supercapacitors:
Els SWCNTs serveixen de materials d’elèctrodes ideals per als supercapacitors per la seva alta superfície específica i una excel·lent conductivitat. Habiliten les taxes de descàrrega de càrrega ràpida i presenten estabilitat del cicle pendent. En incorporar SWCNTs a polímers conductors o òxids metàl·lics, es pot millorar encara més la densitat energètica i la densitat de potència dels supercapacitadors.

2) Bateries d’ions de liti:
Al camp de les bateries d’ions de liti, es poden utilitzar SWCNTs com a additius conductors o materials d’elèctrodes. Quan s'utilitzen com a additius conductors, els SWCNT milloren la conductivitat dels materials d'elèctrodes, millorant així el rendiment de la càrrega de la bateria. Com a materials d’elèctrodes mateixos, els SWCNT proporcionen llocs addicionals d’inserció d’ions de liti, donant lloc a una major capacitat i una major estabilitat del cicle de la bateria.

3) Bateries d’ions de sodi:
Les bateries d’ions de sodi han obtingut una atenció considerable com a alternatives a les bateries d’ions de liti i els SWCNT també ofereixen perspectives prometedores en aquest domini. Amb la seva alta conductivitat i estabilitat estructural, els SWCNTs són una opció ideal per a materials d’elèctrodes de bateries d’ions de sodi.

4) Altres tipus de bateries:
A més de les aplicacions esmentades, els SWCNT mostren potencials en altres tipus de bateries com ara piles de combustible i bateries de zinc-aire. Per exemple, a les piles de combustible, els SWCNT poden servir de suports catalitzadors, millorant l’activitat i l’estabilitat del catalitzador.

Paper dels SWCNTs en les bateries:

1) Additius conductors: SWCNTs, amb la seva alta conductivitat elèctrica, es poden afegir com a additius conductors als electròlits d’estat sòlid, millorant la seva conductivitat i millorant així el rendiment de càrrega de càrrega de la bateria.

2) Materials d’elèctrodes: SWCNTs pot servir de substrats per a materials d’elèctrodes, permetent la càrrega de substàncies actives (com el metall de liti, el sofre, el silici, etc.) per millorar la conductivitat i l’estabilitat estructural de l’elèctrode. A més, la superfície alta específica dels SWCNTs proporciona llocs més actius, donant lloc a una major densitat d’energia de la bateria.

3) Materials separadors: En les bateries d’estat sòlid, els SWCNT es poden utilitzar com a materials separadors, oferint canals de transport d’ions mantenint una bona resistència mecànica i estabilitat química. L’estructura porosa dels SWCNTs contribueix a millorar la conductivitat d’ions a la bateria.

4) Materials compostos: SWCNTs es pot compondre amb materials d’electròlits d’estat sòlid per formar electròlits compostos, combinant l’alta conductivitat dels SWCNTs amb la seguretat d’electròlits d’estat sòlid. Aquests materials compostos serveixen com a materials d’electròlits ideals per a bateries d’estat sòlid.

5) Materials de reforç: SWCNTs pot millorar les propietats mecàniques dels electròlits d’estat sòlid, millorant l’estabilitat estructural de la bateria durant els processos de descàrrega de càrrega i reduint la degradació del rendiment causada pels canvis de volum.

6) Gestió tèrmica: amb la seva excel·lent conductivitat tèrmica, es poden utilitzar SWCNTs com a materials de gestió tèrmica, facilitant una dissipació efectiva de calor durant el funcionament de la bateria, evitant un sobreescalfament i millora la seguretat i la vida de la bateria.

En conclusió, els SWCNT tenen un paper crucial en diversos tipus de bateries. Les seves propietats úniques permeten millorar la conductivitat, millorar la densitat d’energia, millorar l’estabilitat estructural i la gestió tèrmica eficaç. Amb més avenços i investigacions en nanotecnologia, s'espera que l'aplicació de SWCNTs en les bateries continuï creixent, donant lloc a una millora del rendiment de la bateria i a les capacitats d'emmagatzematge d'energia.