Vienas sienas oglekļa nanocaurules (SWCNT)tiek plaši izmantoti dažāda veida baterijās. Šeit ir akumulatora tipi, kuros SWCNT atrod lietojumprogrammu:

1) Superkondensatori:
SWCNT kalpo kā ideāli elektrodu materiāli superkondensatoriem, pateicoties to augstajai specifiskajai virsmai un lieliskajai vadītspējai. Tie nodrošina ātru uzlādes izlādes līmeni un uzrāda nenomaksātu cikla stabilitāti. Iekļaujot SWCNT vadošos polimēros vai metāla oksīdos, superkondensatoru enerģijas blīvumu un jaudas blīvumu var vēl vairāk uzlabot.

2) litija jonu baterijas:
Litija jonu bateriju laukā SWCNT var izmantot kā vadītspējīgas piedevas vai elektrodu materiālus. Kad SWCNT izmanto kā vadītspējīgas piedevas, SWCNT uzlabo elektrodu materiālu vadītspēju, tādējādi uzlabojot akumulatora uzlādes izlādes veiktspēju. Kā paši elektrodu materiāli, SWCNT nodrošina papildu litija jonu ievietošanas vietas, kā rezultātā palielinās ietilpība un pastiprināta akumulatora cikla stabilitāte.

3) nātrija jonu baterijas:
Nātrija jonu akumulatori ir ieguvuši ievērojamu uzmanību kā alternatīvas litija jonu baterijām, un SWCNT piedāvā daudzsološas izredzes arī šajā domēnā. Ar augsto vadītspēju un strukturālo stabilitāti SWCNT ir ideāla izvēle nātrija jonu akumulatora elektrodu materiāliem.

4) Citi akumulatoru veidi:
Papildus iepriekšminētajiem lietojumiem SWCNT parāda potenciālu citos akumulatoru tipos, piemēram, degvielas šūnās un cinka gaisa baterijās. Piemēram, degvielas šūnās SWCNT var kalpot par katalizatora balstiem, uzlabojot katalizatora aktivitāti un stabilitāti.

SWCNT loma baterijās:

1) Vadītspējīgas piedevas: SWCNT ar augstu elektrisko vadītspēju var pievienot kā vadošas piedevas cietvielu elektrolītiem, uzlabojot to vadītspēju un tādējādi uzlabojot akumulatora uzlādes izlādes veiktspēju.

2) Elektrodu materiāli: SWCNT var kalpot kā elektrodu materiālu substrāti, ļaujot aktīvu vielu (piemēram, litija metāla, sēra, silīcija utt.) Iekraušanai, lai uzlabotu elektrodu vadītspēju un strukturālo stabilitāti. Turklāt SWCNT augstais specifiskais virsmas laukums nodrošina aktīvākas vietas, kā rezultātā akumulators rodas lielāks enerģijas blīvums.

3) Separatora materiāli: cietvielu baterijās SWCNT var izmantot kā separatora materiālus, piedāvājot jonu transporta kanālus, saglabājot labu mehānisko izturību un ķīmisko stabilitāti. SWCNT porainā struktūra veicina uzlabotu jonu vadītspēju akumulatorā.

4) Kompozītmateriāli: SWCNT var salikt ar cietvielu elektrolītu materiāliem, lai veidotu kompozītmateriālus elektrolītus, apvienojot SWCNT augsto vadītspēju ar cietvielu elektrolītu drošību. Šādi kompozītmateriāli kalpo kā ideāli elektrolītu materiāli cietvielu baterijām.

5) Armatūras materiāli: SWCNT var uzlabot cietvielu elektrolītu mehāniskās īpašības, uzlabojot akumulatora strukturālo stabilitāti lādēšanas izlādes procesu laikā un samazinot veiktspējas sadalīšanos, ko izraisa apjoma izmaiņas.

6) Termiskā pārvaldība: ar lielisko siltumvadītspēju SWCNT var izmantot kā termiskās pārvaldības materiālus, atvieglojot efektīvu siltuma izkliedi akumulatora darbības laikā, novēršot pārkaršanu un uzlabojot akumulatoru drošību un kalpošanas laiku.

Noslēgumā jāsaka, ka SWCNT ir izšķiroša loma dažādos akumulatoru veidos. To unikālās īpašības ļauj uzlabot vadītspēju, uzlabot enerģijas blīvumu, pastiprinātu strukturālo stabilitāti un efektīvu termisko pārvaldību. Paredzams, ka ar turpmākiem sasniegumiem un nanotehnoloģiju pētījumiem SWCNT pielietojums baterijās turpinās augt, kā rezultātā uzlabojas akumulatora veiktspēja un enerģijas uzkrāšanas iespējas.