نانولوله های کربن تک دیوار (SWCNTS)به طور گسترده در انواع مختلف باتری مورد استفاده قرار می گیرد. در اینجا انواع باتری که در آن SWCNT ها برنامه پیدا می کنند وجود دارد:

1) ابررسانا:
SWCNT ها به دلیل مساحت سطح خاص و هدایت عالی ، به عنوان مواد الکترود ایده آل برای ابررسارانه ها خدمت می کنند. آنها نرخ تخلیه سریع شارژ را فعال می کنند و ثبات چرخه برجسته را نشان می دهند. با ترکیب SWCNT ها در پلیمرهای رسانا یا اکسیدهای فلزی ، چگالی انرژی و چگالی قدرت ابررساناها می تواند بیشتر بهبود یابد.

2) باتری های لیتیوم یون:
در زمینه باتری های لیتیوم یون ، SWCNT ها می توانند به عنوان مواد افزودنی رسانا یا مواد الکترود استفاده شوند. هنگامی که به عنوان مواد افزودنی رسانا استفاده می شود ، SWCNT ها هدایت مواد الکترود را تقویت می کنند و از این طریق عملکرد تخلیه بار باتری را بهبود می بخشند. به عنوان مواد الکترود ، SWCNT ها سایت های اضافی لیتیوم یون را ارائه می دهند و منجر به افزایش ظرفیت و افزایش پایداری چرخه باتری می شوند.

3) باتری های یون سدیم:
باتری های یون سدیم به عنوان گزینه های جایگزین برای باتری های لیتیوم یون ، توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده اند و SWCNT ها نیز چشم انداز امیدوار کننده ای را در این دامنه ارائه می دهند. SWCNT ها با هدایت زیاد و پایداری ساختاری ، انتخاب ایده آل برای مواد الکترود باتری سدیم یون هستند.

4) انواع دیگر باتری:
علاوه بر برنامه های فوق ، SWCNT ها در سایر باتری ها مانند سلول های سوخت و باتری های روی پتانسیل را نشان می دهند. به عنوان مثال ، در سلولهای سوختی ، SWCNT ها می توانند به عنوان پشتیبانی کاتالیزور ، فعالیت و پایداری کاتالیزور را تقویت کنند.

نقش SWCNT ها در باتری ها:

1) مواد افزودنی رسانا: SWCNT ها ، با هدایت الکتریکی بالای آنها ، می توانند به عنوان مواد افزودنی رسانا به الکترولیت های حالت جامد ، بهبود هدایت آنها و در نتیجه افزایش عملکرد تخلیه بار باتری اضافه شوند.

2) مواد الکترود: SWCNT ها می توانند به عنوان بسترهایی برای مواد الکترود خدمت کنند و امکان بارگیری مواد فعال (مانند فلز لیتیوم ، گوگرد ، سیلیکون و غیره) را فراهم می کنند تا هدایت و پایداری ساختاری الکترود را بهبود بخشند. علاوه بر این ، مساحت سطح خاص SWCNTS سایت های فعال تری را فراهم می کند و در نتیجه تراکم انرژی بالاتر باتری ایجاد می شود.

3) مواد جداکننده: در باتری های حالت جامد ، SWCNT ها می توانند به عنوان مواد جداکننده استفاده شوند و ضمن حفظ قدرت مکانیکی خوب و ثبات شیمیایی ، کانال های حمل و نقل یونی را ارائه می دهند. ساختار متخلخل SWCNT ها به بهبود هدایت یون در باتری کمک می کند.

4) مواد کامپوزیت: SWCNT ها را می توان با مواد الکترولیت با حالت جامد برای تشکیل الکترولیت های کامپوزیت ترکیب کرد و ترکیب بالای SWCNT ها را با ایمنی الکترولیت های حالت جامد ترکیب کرد. چنین مواد کامپوزیتی به عنوان مواد الکترولیت ایده آل برای باتری های حالت جامد عمل می کنند.

5) مواد تقویت کننده: SWCNT ها می توانند خصوصیات مکانیکی الکترولیتهای حالت جامد را افزایش داده و باعث بهبود پایداری ساختاری باتری در طی فرآیندهای تخلیه بار و کاهش تخریب عملکرد ناشی از تغییرات حجم می شوند.

6) مدیریت حرارتی: با هدایت حرارتی عالی آنها ، SWCNT ها را می توان به عنوان مواد مدیریت حرارتی استفاده کرد ، تسهیل اتلاف گرمای مؤثر در حین کار باتری ، جلوگیری از گرمای بیش از حد و بهبود ایمنی باتری و طول عمر.

در پایان ، SWCNT ها نقش مهمی در انواع مختلف باتری دارند. خصوصیات منحصر به فرد آنها باعث افزایش هدایت ، بهبود چگالی انرژی ، افزایش پایداری ساختاری و مدیریت حرارتی مؤثر می شود. با پیشرفت و تحقیقات بیشتر در زمینه فناوری نانو ، پیش بینی می شود استفاده از SWCNT ها در باتری ها همچنان به رشد خود ادامه دهند و منجر به بهبود عملکرد باتری و قابلیت ذخیره انرژی می شوند.