Бир дубалдуу көмүртектүү нанотүтүкчөлөр (SWCNTs)ар кандай типтеги аккумуляторлордо кеңири колдонулат. Бул жерде SWCNTлер тиркемени таба турган батареянын түрлөрү:
1) Суперконденсаторлор:
SWCNTs жогорку өзгөчө бетинин аянты жана мыкты өткөргүчтүгү үчүн суперконденсаторлор үчүн идеалдуу электрод материалдары катары кызмат кылат. Алар тез кубаттоо разрядын камсыз кылат жана эң сонун цикл туруктуулугун көрсөтөт. SWCNTтерди өткөргүч полимерлерге же металл оксиддерине киргизүү менен суперконденсаторлордун энергия тыгыздыгын жана кубаттуулугун андан ары жакшыртууга болот.
2) Литий-иондук батарейкалар:
Литий-иондук батарейкалар тармагында SWCNTs өткөрүүчү кошумчалар же электрод материалдары катары колдонулушу мүмкүн. Өткөргүч кошумчалар катары колдонулганда, SWCNTs электрод материалдарынын өткөргүчтүгүн жакшыртат, ошону менен аккумулятордун заряды-разрядынын иштешин жакшыртат. Электроддук материалдар катары, SWCNTs кошумча литий-ионду киргизүү жерлерин камсыз кылат, бул батареянын кубаттуулугун жогорулатууга жана циклдин туруктуулугун жогорулатууга алып келет.
3) Натрий-иондук батарейкалар:
Натрий-иондук батарейкалар литий-иондук батарейкаларга альтернатива катары чоң көңүл бурушту жана SWCNTs бул доменде да келечектүү перспективаларды сунуштайт. Алардын жогорку өткөрүмдүүлүк жана структуралык туруктуулугу менен, SWCNTs натрий-иондук батарея электрод материалдар үчүн идеалдуу тандоо болуп саналат.
4) Батареянын башка түрлөрү:
Жогоруда айтылган колдонмолордон тышкары, SWCNTs күйүүчү май клеткалары жана цинк-аба батареялары сыяктуу башка батарейканын түрлөрүндө потенциалды көрсөтөт. Мисалы, күйүүчү клеткаларда, SWCNTs катализатордун активдүүлүгүн жана туруктуулугун жогорулатуу, катализатор таяныч катары кызмат кыла алат.
Батареядагы SWCNTтердин ролу:
1) Өткөргүч Кошумчалар: Жогорку электр өткөргүчтүгү менен SWCNTs катуу абалдагы электролиттерге өткөргүч кошумча катары кошулуп, алардын өткөргүчтүгүн жакшыртат жана ошону менен аккумулятордун заряддоо-разряддоо ишин жакшыртат.
2) Электрод материалдары: SWCNTs электроддун өткөргүчтүгүн жана структуралык туруктуулугун жакшыртуу үчүн активдүү заттарды (мисалы, литий металлы, күкүрт, кремний ж.б.) жүктөгөн электрод материалдары үчүн субстрат катары кызмат кыла алат. Мындан тышкары, SWCNTs жогорку өзгөчө бетинин аянты көбүрөөк активдүү сайттарды камсыз кылат, натыйжада батареянын энергия тыгыздыгы жогору.
3) Сепаратор материалдары: катуу абалдагы батарейкаларда SWCNTs жакшы механикалык күч жана химиялык туруктуулукту сактоо менен ион ташуу каналдарын сунуш кылган сепаратордук материалдар катары колдонулушу мүмкүн. SWCNTs тешиктүү түзүлүшү батареянын жакшыртылган ион өткөрүмдүүлүккө өбөлгө түзөт.
4) Композиттик материалдар: SWCNTs катуу абалдагы электролиттердин коопсуздугу менен SWCNTs жогорку өткөргүчтүгүн бириктирип, курама электролиттерди түзүү үчүн катуу абалдагы электролит материалдары менен курамдалышы мүмкүн. Мындай курама материалдар катуу абалдагы батареялар үчүн идеалдуу электролит материалдары катары кызмат кылат.
5) Арматуралык материалдар: SWCNTs катуу абалдагы электролиттердин механикалык касиеттерин жакшыртат, заряд-разряд процессинде аккумулятордун структуралык туруктуулугун жакшыртат жана көлөмдүн өзгөрүшүнөн улам өндүрүмдүүлүктүн начарлашын азайтат.
6) Жылуулук башкаруу: Алардын мыкты жылуулук өткөрүмдүүлүк менен, SWCNTs жылуулук башкаруу материалдары катары колдонулушу мүмкүн, батареянын иштеши учурунда натыйжалуу жылуулук таркатылышына көмөктөшөт, ашыкча ысып кетүүнүн алдын алуу, жана батареянын коопсуздугун жана иштөө мөөнөтүн жакшыртуу.
Жыйынтыктап айтканда, SWCNTs батареянын ар кандай түрлөрүндө чечүүчү ролду ойнойт. Алардын уникалдуу касиеттери электр өткөргүчтүгүн жогорулатууга, энергиянын тыгыздыгын жогорулатууга, структуралык туруктуулукту жогорулатууга жана жылуулукту эффективдүү башкарууга мүмкүндүк берет. Нанотехнологиядагы мындан аркы жетишкендиктер жана изилдөөлөр менен SWCNTлерди батарейкаларда колдонуу өсүүсү күтүлүүдө, бул батареянын иштешин жана энергияны сактоо мүмкүнчүлүктөрүн жакшыртат.
Посттун убактысы: 20-сентябрь-2024