Јаглеродни наноцевки со еден ѕид (SWCNT)широко се користат во различни типови на батерии. Еве ги типовите на батерии во кои SWCNTs наоѓаат примена:

1) Суперкондензатори:
SWCNT служат како идеални електродни материјали за суперкондензатори поради нивната висока специфична површина и одличната спроводливост. Тие овозможуваат брзи стапки на полнење-празнење и покажуваат извонредна стабилност на циклусот. Со инкорпорирање на SWCNT во спроводливи полимери или метални оксиди, густината на енергијата и густината на моќноста на суперкондензаторите може дополнително да се подобрат.

2) Литиум-јонски батерии:
Во областа на литиум-јонските батерии, SWCNTs може да се користат како спроводливи адитиви или материјали за електроди. Кога се користат како спроводливи адитиви, SWCNT ја подобруваат спроводливоста на материјалите на електродата, со што се подобруваат перформансите на полнење-празнење на батеријата. Како самите материјали на електродата, SWCNT обезбедуваат дополнителни места за вметнување на литиум-јони, што доведува до зголемен капацитет и зголемена стабилност на циклусот на батеријата.

3) Натриум-јонски батерии:
Натриум-јонските батерии привлекоа значително внимание како алтернативи на литиум-јонските батерии, а SWCNT нудат ветувачки изгледи и во овој домен. Со нивната висока спроводливост и структурна стабилност, SWCNT се идеален избор за материјали за електроди од натриум-јонски батерии.

4) Други типови батерии:
Покрај гореспоменатите апликации, SWCNTs покажуваат потенцијал во други типови батерии како што се горивни ќелии и цинк-воздушни батерии. На пример, во горивни ќелии, SWCNTs може да послужат како потпори на катализаторот, зголемувајќи ја активноста и стабилноста на катализаторот.

Улогата на SWCNT во батериите:

1) Спроводливи адитиви: SWCNT, со нивната висока електрична спроводливост, може да се додадат како спроводливи адитиви на електролитите во цврста состојба, подобрувајќи ја нивната спроводливост и со тоа подобрување на перформансите на полнење-празнење на батеријата.

2) Материјали на електроди: SWCNTs може да послужат како подлоги за материјалите на електродата, овозможувајќи вчитување на активни супстанции (како што се литиум метал, сулфур, силициум итн.) за подобрување на спроводливоста и структурната стабилност на електродата. Покрај тоа, високата специфична површина на SWCNT обезбедува повеќе активни места, што резултира со поголема енергетска густина на батеријата.

3) Материјали за сепаратори: во батериите во цврста состојба, SWCNTs може да се користат како материјали за сепаратор, нудејќи канали за транспорт на јони додека одржуваат добра механичка сила и хемиска стабилност. Порозната структура на SWCNT придонесува за подобрена јонска спроводливост во батеријата.

4) Композитни материјали: SWCNTs може да се композитираат со електролитни материјали во цврста состојба за да формираат композитни електролити, комбинирајќи ја високата спроводливост на SWCNT со безбедноста на електролитите во цврста состојба. Таквите композитни материјали служат како идеални електролитни материјали за батерии во цврста состојба.

5) Материјали за зајакнување: SWCNTs може да ги подобрат механичките својства на електролитите во цврста состојба, подобрувајќи ја структурната стабилност на батеријата за време на процесите на полнење-празнење и намалувајќи ја деградацијата на перформансите предизвикани од промените на волуменот.

6) Термичко управување: Со нивната одлична топлинска спроводливост, SWCNTs може да се користат како материјали за термичко управување, олеснувајќи ја ефективната дисипација на топлина за време на работата на батеријата, спречувајќи прегревање и подобрување на безбедноста и животниот век на батеријата.

Како заклучок, SWCNTs играат клучна улога во различни типови батерии. Нивните уникатни својства овозможуваат зголемена спроводливост, подобрена енергетска густина, зголемена структурна стабилност и ефективно термичко управување. Со понатамошен напредок и истражување во нанотехнологијата, примената на SWCNT во батериите се очекува да продолжи да расте, што ќе доведе до подобрување на перформансите на батериите и способностите за складирање енергија.