Nanotubos de carbono de parede única (SWCNT)son amplamente utilizados en varios tipos de baterías. Aquí están os tipos de batería nos que os SWCNT atopan aplicación:

1) Supercondensadores:
Os SWCNT serven como materiais de electrodos ideais para supercondensadores debido á súa gran superficie específica e excelente condutividade. Permiten taxas de carga e descarga rápidas e presentan unha estabilidade de ciclo excepcional. Ao incorporar SWCNT en polímeros condutores ou óxidos metálicos, a densidade de enerxía e a densidade de potencia dos supercondensadores pódense mellorar aínda máis.

2) Baterías de iones de litio:
No campo das baterías de ión-litio, os SWCNT pódense usar como aditivos condutores ou materiais de electrodos. Cando se usan como aditivos condutores, os SWCNT melloran a condutividade dos materiais dos electrodos, mellorando así o rendemento de carga e descarga da batería. Como materiais dos electrodos, os SWCNT proporcionan sitios adicionais de inserción de ións de litio, o que leva a unha maior capacidade e unha maior estabilidade do ciclo da batería.

3) Baterías de ión de sodio:
As baterías de ións de sodio gañaron considerable atención como alternativas ás baterías de ións de litio, e as SWCNT tamén ofrecen perspectivas prometedoras neste dominio. Coa súa alta condutividade e estabilidade estrutural, os SWCNT son unha opción ideal para materiais de electrodos de batería de ión de sodio.

4) Outros tipos de batería:
Ademais das aplicacións mencionadas anteriormente, os SWCNT mostran potencial noutros tipos de baterías, como pilas de combustible e baterías de zinc-aire. Por exemplo, nas pilas de combustible, os SWCNT poden servir como soportes do catalizador, mellorando a actividade e a estabilidade do catalizador.

Papel dos SWCNT nas baterías:

1) Aditivos condutores: os SWCNT, coa súa alta condutividade eléctrica, pódense engadir como aditivos condutores aos electrólitos de estado sólido, mellorando a súa condutividade e mellorando así o rendemento de carga e descarga da batería.

2) Materiais de electrodos: os SWCNT poden servir como substratos para materiais de electrodos, permitindo a carga de substancias activas (como metal de litio, xofre, silicio, etc.) para mellorar a condutividade e a estabilidade estrutural do electrodo. Ademais, a alta superficie específica dos SWCNT proporciona sitios máis activos, o que resulta nunha maior densidade de enerxía da batería.

3) Materiais separadores: nas baterías de estado sólido, os SWCNT pódense empregar como materiais separadores, que ofrecen canles de transporte iónico mantendo unha boa resistencia mecánica e estabilidade química. A estrutura porosa dos SWCNT contribúe a mellorar a condutividade iónica da batería.

4) Materiais compostos: os SWCNT poden ser compostos con materiais de electrólitos de estado sólido para formar electrólitos compostos, combinando a alta condutividade dos SWCNT coa seguridade dos electrólitos de estado sólido. Tales materiais compostos serven como materiais electrolíticos ideais para baterías de estado sólido.

5) Materiais de reforzo: os SWCNT poden mellorar as propiedades mecánicas dos electrólitos de estado sólido, mellorando a estabilidade estrutural da batería durante os procesos de carga e descarga e reducindo a degradación do rendemento causada polos cambios de volume.

6) Xestión térmica: coa súa excelente condutividade térmica, os SWCNT pódense empregar como materiais de xestión térmica, facilitando a disipación da calor eficaz durante o funcionamento da batería, evitando o sobreenriquecido e mellorando a seguridade e a vida útil da batería.

En conclusión, os SWCNT xogan un papel crucial en varios tipos de batería. As súas propiedades únicas permiten unha condutividade mellorada, unha densidade de enerxía mellorada, unha maior estabilidade estrutural e unha xestión térmica eficaz. Con máis avances e investigacións en nanotecnoloxía, espérase que a aplicación de SWCNT en baterías siga crecendo, o que levará a mellorar o rendemento da batería e as capacidades de almacenamento de enerxía.