Horma bakarreko karbono nanohodiak (SWCNT)asko erabiltzen dira bateria mota ezberdinetan. Hona hemen SWCNT-ek aplikazioa aurkitzen duten bateria motak:

1) Superkondentsadoreak:
SWCNTak superkondentsadoreetarako elektrodo-material ezin hobeak dira, gainazal espezifiko handiagatik eta eroankortasun bikainagatik. Karga-deskarga tasa azkarrak ahalbidetzen dituzte eta zikloaren egonkortasun bikaina erakusten dute. SWCNTak polimero eroaleetan edo oxido metalikoetan sartuz, superkondentsadoreen energia-dentsitatea eta potentzia-dentsitatea gehiago hobetu daitezke.

2) Litio-ioizko bateriak:
Litio-ioizko baterien arloan, SWCNTak gehigarri eroale edo elektrodo material gisa erabil daitezke. Gehigarri eroale gisa erabiltzen direnean, SWCNTek elektrodoen materialen eroankortasuna hobetzen dute, eta horrela bateriaren karga-deskargaren errendimendua hobetzen dute. Elektrodoen material gisa, SWCNTek litio-ioizko txertatze gune osagarriak eskaintzen dituzte, bateriaren ahalmena handitzen eta ziklo-egonkortasuna hobetzen dute.

3) Sodio-ioizko bateriak:
Sodio-ioizko bateriek arreta handia lortu dute litio-ioizko baterien alternatiba gisa, eta SWCNT-ek aukera itxaropentsuak eskaintzen ditu domeinu honetan ere. Eroankortasun handiko eta egitura-egonkortasunarekin, SWCNT-ak aukera ezin hobea dira sodio-ioizko bateriaren elektrodoen materialetarako.

4) Beste bateria mota batzuk:
Aipatutako aplikazioez gain, SWCNTek potentziala erakusten dute beste bateria mota batzuetan, hala nola erregai-piletan eta zink-aire-baterietan. Adibidez, erregai-piletan, SWCNT-ak katalizatzaileen euskarri gisa balio dezake, katalizatzailearen jarduera eta egonkortasuna hobetuz.

SWCNT-en eginkizuna baterietan:

1) Gehigarri eroaleak: SWCNTak, eroankortasun elektriko handia dutenez, egoera solidoko elektrolitoei gehigarri eroale gisa gehi daitezke, haien eroankortasuna hobetuz eta, horrela, bateriaren karga-deskargaren errendimendua hobetuz.

2) Elektrodoen materialak: SWCNTak elektrodoen materialen substratu gisa balio dezake, substantzia aktiboen karga ahalbidetuz (adibidez, litio metalikoa, sufrea, silizioa, etab.) elektrodoaren eroankortasuna eta egitura-egonkortasuna hobetzeko. Gainera, SWCNTen azalera espezifiko handiak gune aktiboagoak eskaintzen ditu, bateriaren energia-dentsitate handiagoa dela eta.

3) Bereizle-materialak: egoera solidoko baterietan, SWCNT-ak material bereizgarri gisa erabil daitezke, ioien garraio kanalak eskainiz, sendotasun mekaniko eta egonkortasun kimiko ona mantenduz. SWCNTen egitura porotsuak bateriaren ioi-eroankortasuna hobetzen laguntzen du.

4) Material konposatuak: SWCNT-ak egoera solidoko elektrolito-materialekin konposatu daitezke elektrolito konposatuak osatzeko, SWCNT-en eroankortasun handia egoera solidoko elektrolitoen segurtasunarekin konbinatuz. Material konposatu hauek egoera solidoko baterien elektrolito-material ezin hobeak dira.

5) Indartze-materialak: SWCNTek egoera solidoko elektrolitoen propietate mekanikoak hobetu ditzakete, bateriaren egitura-egonkortasuna hobetuz karga-deskarga prozesuetan eta bolumen-aldaketek eragindako errendimenduaren degradazioa murriztuz.

6) Kudeaketa termikoa: beren eroankortasun termiko bikainarekin, SWCNTak kudeaketa termikoko material gisa erabil daitezke, bateriaren funtzionamenduan bero xahupen eraginkorra erraztuz, gainberotzea saihestuz eta bateriaren segurtasuna eta iraupena hobetuz.

Ondorioz, SWCNTek zeregin erabakigarria dute hainbat bateria motatan. Beren propietate bereziek eroankortasuna, energia-dentsitatea, egitura-egonkortasuna eta kudeaketa termiko eraginkorra ahalbidetzen dituzte. Nanoteknologiaren aurrerapen eta ikerketa gehiagorekin, baterietan SWCNT-en aplikazioak hazten jarraitzea espero da, bateriaren errendimendua eta energia biltegiratzeko gaitasunak hobetzea ekarriko duela.


Argitalpenaren ordua: 2024-09-20

Bidali zure mezua:

Idatzi zure mezua hemen eta bidali iezaguzu