Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs)eru mikið notaðar í ýmsar gerðir af rafhlöðum. Hér eru rafhlöðugerðirnar sem SWCNTs finna forrit í:

1) Ofurþéttar:
SWCNTs þjóna sem tilvalin rafskautsefni fyrir ofurþétta vegna mikils sérstakt yfirborðs og framúrskarandi leiðni. Þeir gera kleift að hlaða og losa hratt og sýna framúrskarandi stöðugleika í hringrásinni. Með því að fella SWCNT í leiðandi fjölliður eða málmoxíð er hægt að bæta orkuþéttleika og aflþéttleika ofurþétta enn frekar.

2) Lithium-ion rafhlöður:
Á sviði litíumjónarafhlöðu er hægt að nota SWCNT sem leiðandi aukefni eða rafskautsefni. Þegar þau eru notuð sem leiðandi aukefni auka SWCNT leiðni rafskautsefna og bæta þar með afköst rafhlöðunnar og hleðslu. Sem rafskautsefni sjálft, veita SWCNT fleiri litíumjóna innsetningarstaði, sem leiðir til aukinnar getu og aukins hringrásarstöðugleika rafhlöðunnar.

3) Natríumjónarafhlöður:
Natríumjónarafhlöður hafa vakið töluverða athygli sem valkostur við litíumjónarafhlöður og SWCNTs bjóða einnig upp á efnilega möguleika á þessu sviði. Með mikilli leiðni og stöðugleika í uppbyggingu eru SWCNTs tilvalið val fyrir rafskautsefni fyrir natríumjón rafhlöður.

4) Aðrar rafhlöðugerðir:
Auk fyrrnefndra forrita sýna SWCNT möguleika í öðrum rafhlöðutegundum eins og efnarafalum og sink-loft rafhlöðum. Til dæmis, í eldsneytisfrumum, geta SWCNTs þjónað sem hvatastuðningur, aukið virkni og stöðugleika hvatans.

Hlutverk SWCNTs í rafhlöðum:

1) Leiðandi aukefni: SWCNT, með mikla rafleiðni, er hægt að bæta sem leiðandi aukefnum í raflausnir í föstu formi, bæta leiðni þeirra og þar með auka hleðslu- og afhleðsluvirkni rafhlöðunnar.

2) Rafskautsefni: SWCNT getur þjónað sem hvarfefni fyrir rafskautsefni, sem gerir hleðslu virkra efna (eins og litíummálm, brennisteini, sílikon osfrv.) kleift að bæta leiðni og burðarstöðugleika rafskautsins. Þar að auki veitir mikið sértækt yfirborð SWCNT virkari staði, sem leiðir til meiri orkuþéttleika rafhlöðunnar.

3) Skiljuefni: Í rafhlöðum í föstu formi er hægt að nota SWCNT sem skiljuefni, bjóða upp á jónaflutningsrásir en viðhalda góðum vélrænum styrk og efnafræðilegum stöðugleika. Gljúp uppbygging SWCNTs stuðlar að bættri jónaleiðni í rafhlöðunni.

4) Samsett efni: SWCNT er hægt að samsetta með raflausnum í föstu formi til að mynda samsett raflausn, sem sameinar mikla leiðni SWCNTs með öryggi raflausna í föstu formi. Slík samsett efni þjóna sem tilvalin raflausn fyrir rafhlöður í föstu formi.

5) Styrkingarefni: SWCNTs geta aukið vélræna eiginleika raflausna í föstu formi, bætt byggingarstöðugleika rafhlöðunnar meðan á hleðslu-losunarferlum stendur og dregið úr hnignun afkasta af völdum rúmmálsbreytinga.

6) Varmastjórnun: Með framúrskarandi hitaleiðni sinni er hægt að nota SWCNT sem hitastjórnunarefni, sem auðveldar skilvirka hitaleiðni við notkun rafhlöðunnar, kemur í veg fyrir ofhitnun og bætir öryggi og endingu rafhlöðunnar.

Að lokum gegna SWCNT mikilvægu hlutverki í ýmsum rafhlöðugerðum. Einstakir eiginleikar þeirra gera kleift að auka leiðni, betri orkuþéttleika, aukinn stöðugleika í uppbyggingu og skilvirka hitastjórnun. Með frekari framförum og rannsóknum í nanótækni er búist við að notkun SWCNTs í rafhlöðum haldi áfram að vaxa, sem leiði til betri rafhlöðuafkösts og orkugeymslugetu.