צינורות פחמן חד-קירות (SWCNTS)נמצאים בשימוש נרחב בסוגים שונים של סוללות. להלן סוגי הסוללות שבהם SWCNTs מוצאים יישום:

1) קפיצי -על:
SWCNTs משמשים כחומרי אלקטרודה אידיאליים עבור אמצעי -על בגלל שטח הפנים הספציפי הגבוה שלהם והמוליכות המצוינת שלהם. הם מאפשרים שיעורי פריקה מהירה ומציגים יציבות מחזור יוצאת מן הכלל. על ידי שילוב SWCNTs בפולימרים מוליכים או תחמוצות מתכת, ניתן לשפר עוד יותר את צפיפות האנרגיה וצפיפות ההספק של קפיצי -על.

2) סוללות ליתיום-יון:
בשדה סוללות ליתיום-יון, SWCNTs יכולים לשמש כתוספים מוליכים או חומרי אלקטרודה. כאשר משתמשים בתוספים מוליכים, SWCNTs משפרים את המוליכות של חומרי אלקטרודה, ובכך משפרת את ביצועי פריקת המטען של הסוללה. כחומרי אלקטרודה עצמם, SWCNTs מספקים אתרי החדרת ליתיום-יון נוספים, מה שמוביל לעלייה בקיבולת וליציבות המחזור המשופרת של הסוללה.

3) סוללות נתרן-יון:
סוללות נתרן-יון זכו לתשומת לב ניכרת כאלטרנטיבות לסוללות ליתיום-יון, ו- SWCNTs מציעים גם סיכויים מבטיחים בתחום זה. עם המוליכות הגבוהה והיציבות המבנית שלהם, SWCNTs הם בחירה אידיאלית עבור חומרי אלקטרודה של סוללת נתרן-יון.

4) סוגי סוללות אחרים:
בנוסף ליישומים שהוזכרו לעיל, SWCNTs מציגים פוטנציאל בסוגי סוללות אחרים כמו תאי דלק וסוללות אוויר אבץ. לדוגמה, בתאי דלק, SWCNTs יכולים לשמש כתומכים בזרז, ולשפר את הפעילות והיציבות של הזרז.

תפקיד SWCNTs בסוללות:

1) ניתן להוסיף תוספים מוליכים: SWCNTs, עם המוליכות החשמלית הגבוהה שלהם, ניתן להוסיף כתוספים מוליכים לאלקטרוליטים במצב מוצק, לשפר את המוליכות שלהם ובכך לשפר את ביצועי הפריקה של הסוללה.

2) חומרי אלקטרודה: SWCNTs יכולים לשמש כמצעים לחומרי אלקטרודה, מה שמאפשר העמסת חומרים פעילים (כגון מתכת ליתיום, גופרית, סיליקון וכו ') לשיפור המוליכות והיציבות המבנית של האלקטרודה. יתר על כן, שטח הפנים הספציפי הגבוה של SWCNTs מספק אתרים פעילים יותר, וכתוצאה מכך צפיפות אנרגיה גבוהה יותר של הסוללה.

3) חומרי מפריד: בסוללות במצב מוצק ניתן להשתמש ב- SWCNTs כחומרי מפריד, ומציעים תעלות הובלה של יונים תוך שמירה על חוזק מכני טוב ויציבות כימית. המבנה הנקבובי של SWCNTs תורם לשיפור מוליכות היונים בסוללה.

4) חומרים מורכבים: ניתן לחבר SWCNTs עם חומרי אלקטרוליט במצב מוצק ליצירת אלקטרוליטים מורכבים, המשלבים את המוליכות הגבוהה של SWCNTs עם בטיחות האלקטרוליטים במצב מוצק. חומרים מורכבים כאלה משמשים חומרי אלקטרוליט אידיאליים לסוללות במצב מוצק.

5) חומרי חיזוק: SWCNTs יכולים לשפר את התכונות המכניות של אלקטרוליטים במצב מוצק, לשפר את היציבות המבנית של הסוללה במהלך תהליכי פריקה מטען והפחתת השפלת הביצועים הנגרמת כתוצאה משינויי נפח.

6) ניהול תרמי: עם המוליכות התרמית המצוינת שלהם, ניתן להשתמש ב- SWCNTs כחומרים לניהול תרמי, להקל על פיזור חום יעיל במהלך פעולת הסוללה, מניעת התחממות יתר ושיפור בטיחות הסוללות ותוחלת החיים.

לסיכום, SWCNTs ממלאים תפקיד מכריע בסוגי סוללות שונים. המאפיינים הייחודיים שלהם מאפשרים מוליכות משופרת, שיפור בצפיפות האנרגיה, יציבות מבנית משופרת וניהול תרמי יעיל. עם התקדמות ומחקר נוסף בננו -טכנולוגיה, יישום SWCNTs בסוללות צפוי להמשיך לצמוח, מה שמוביל לשיפור ביצועי הסוללות ויכולות אחסון האנרגיה.