Nanotubos de carbono de paredes individuales (SWCNT)se usan ampliamente en varios tipos de baterías. Aquí están los tipos de baterías en los que los SWCNT encuentran la aplicación:

1) Supercondensadores:
Los SWCNT sirven como materiales de electrodo ideales para supercondensadores debido a su área de superficie específica y una excelente conductividad. Habilitan tasas rápidas de descarga de carga y exhiben una estabilidad del ciclo sobresaliente. Al incorporar SWCNT en polímeros conductores o óxidos de metales, la densidad de energía y la densidad de potencia de los supercondensadores se pueden mejorar aún más.

2) baterías de iones de litio:
En el campo de las baterías de iones de litio, los SWCNT se pueden usar como aditivos conductores o materiales de electrodos. Cuando se usan como aditivos conductores, los SWCNT mejoran la conductividad de los materiales de los electrodos, mejorando así el rendimiento de carga de carga de la batería. Como materiales de electrodo mismos, los SWCNT proporcionan sitios de inserción de iones de litio adicionales, lo que lleva a una mayor capacidad y una mayor estabilidad del ciclo de la batería.

3) baterías de iones de sodio:
Las baterías de iones de sodio han ganado una atención considerable como alternativas a las baterías de iones de litio, y los SWCNT también ofrecen perspectivas prometedoras en este dominio. Con su alta conductividad y estabilidad estructural, los SWCNT son una opción ideal para los materiales de electrodos de la batería de iones de sodio.

4) Otros tipos de batería:
Además de las aplicaciones antes mencionadas, los SWCNT muestran potencial en otros tipos de baterías, como celdas de combustible y baterías de zinc-aire. Por ejemplo, en las celdas de combustible, los SWCNT pueden servir como soportes de catalizador, mejorando la actividad y la estabilidad del catalizador.

Papel de los SWCNT en las baterías:

1) Aditivos conductores: los SWCNT, con su alta conductividad eléctrica, se pueden agregar como aditivos conductivos a los electrolitos de estado sólido, mejorando su conductividad y, por lo tanto, mejoran el rendimiento de carga de carga de la batería.

2) Materiales de electrodos: los SWCNT pueden servir como sustratos para materiales de electrodos, lo que permite la carga de sustancias activas (como metal de litio, azufre, silicio, etc.) para mejorar la conductividad y la estabilidad estructural del electrodo. Además, el área de superficie específica alta de SWCNT proporciona sitios más activos, lo que resulta en una mayor densidad de energía de la batería.

3) Materiales del separador: en las baterías de estado sólido, los SWCNT se pueden emplear como materiales separadores, que ofrecen canales de transporte de iones mientras se mantiene una buena resistencia mecánica y estabilidad química. La estructura porosa de los SWCNT contribuye a mejorar la conductividad iónica en la batería.

4) Materiales compuestos: los SWCNT pueden componerse con materiales de electrolitos de estado sólido para formar electrolitos compuestos, combinando la alta conductividad de SWCNT con la seguridad de los electrolitos de estado sólido. Dichos materiales compuestos sirven como materiales electrolíticos ideales para baterías de estado sólido.

5) Materiales de refuerzo: los SWCNT pueden mejorar las propiedades mecánicas de los electrolitos de estado sólido, mejorar la estabilidad estructural de la batería durante los procesos de descarga de carga y reducir la degradación del rendimiento causada por los cambios de volumen.

6) Gestión térmica: con su excelente conductividad térmica, los SWCNT se pueden emplear como materiales de gestión térmica, facilitando la disipación de calor efectiva durante el funcionamiento de la batería, evitando el sobrecalentamiento y la mejora de la seguridad y la vida útil de la batería.

En conclusión, los SWCNT juegan un papel crucial en varios tipos de baterías. Sus propiedades únicas permiten una conductividad mejorada, una densidad de energía mejorada, una mayor estabilidad estructural y un manejo térmico efectivo. Con otros avances e investigaciones en nanotecnología, se espera que la aplicación de SWCNT en las baterías continúe creciendo, lo que lleva a un mejor rendimiento de la batería y capacidades de almacenamiento de energía.