Nanotiub Karbon Berdinding Tunggal (SWCNTs)digunakan secara meluas dalam pelbagai jenis bateri. Berikut ialah jenis bateri yang SWCNTs mencari aplikasi:

1) Superkapasitor:
SWCNT berfungsi sebagai bahan elektrod yang ideal untuk supercapacitors kerana luas permukaan spesifiknya yang tinggi dan kekonduksian yang sangat baik. Ia membolehkan kadar caj-nyahcas yang pantas dan mempamerkan kestabilan kitaran yang luar biasa. Dengan memasukkan SWCNT ke dalam polimer konduktif atau oksida logam, ketumpatan tenaga dan ketumpatan kuasa supercapacitors boleh dipertingkatkan lagi.

2) Bateri Litium-ion:
Dalam bidang bateri litium-ion, SWCNT boleh digunakan sebagai bahan tambahan konduktif atau bahan elektrod. Apabila digunakan sebagai bahan tambahan konduktif, SWCNT meningkatkan kekonduksian bahan elektrod, dengan itu meningkatkan prestasi cas-nyahcas bateri. Sebagai bahan elektrod sendiri, SWCNT menyediakan tapak sisipan litium-ion tambahan, yang membawa kepada peningkatan kapasiti dan kestabilan kitaran bateri yang dipertingkatkan.

3) Bateri Natrium-ion:
Bateri natrium-ion telah mendapat perhatian yang besar sebagai alternatif kepada bateri litium-ion, dan SWCNT juga menawarkan prospek yang menjanjikan dalam domain ini. Dengan kekonduksian tinggi dan kestabilan strukturnya, SWCNT ialah pilihan ideal untuk bahan elektrod bateri natrium-ion.

4) Jenis Bateri Lain:
Sebagai tambahan kepada aplikasi yang disebutkan di atas, SWCNT menunjukkan potensi dalam jenis bateri lain seperti sel bahan api dan bateri zink-udara. Sebagai contoh, dalam sel bahan api, SWCNT boleh berfungsi sebagai sokongan pemangkin, meningkatkan aktiviti dan kestabilan pemangkin.

Peranan SWCNT dalam Bateri:

1) Bahan Tambahan Konduktif: SWCNT, dengan kekonduksian elektriknya yang tinggi, boleh ditambah sebagai bahan tambahan konduktif kepada elektrolit keadaan pepejal, meningkatkan kekonduksian mereka dan dengan itu meningkatkan prestasi cas-nyahcas bateri.

2) Bahan Elektrod: SWCNT boleh berfungsi sebagai substrat untuk bahan elektrod, membolehkan pemuatan bahan aktif (seperti logam litium, sulfur, silikon, dll.) untuk meningkatkan kekonduksian dan kestabilan struktur elektrod. Selain itu, kawasan permukaan khusus yang tinggi bagi SWCNT menyediakan tapak yang lebih aktif, menghasilkan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi bagi bateri.

3) Bahan Pemisah: Dalam bateri keadaan pepejal, SWCNT boleh digunakan sebagai bahan pemisah, menawarkan saluran pengangkutan ion sambil mengekalkan kekuatan mekanikal dan kestabilan kimia yang baik. Struktur berliang SWCNT menyumbang kepada kekonduksian ion yang lebih baik dalam bateri.

4) Bahan Komposit: SWCNT boleh digabungkan dengan bahan elektrolit keadaan pepejal untuk membentuk elektrolit komposit, menggabungkan kekonduksian tinggi SWCNT dengan keselamatan elektrolit keadaan pepejal. Bahan komposit sedemikian berfungsi sebagai bahan elektrolit yang ideal untuk bateri keadaan pepejal.

5) Bahan Pengukuhan: SWCNT boleh meningkatkan sifat mekanikal elektrolit keadaan pepejal, meningkatkan kestabilan struktur bateri semasa proses nyahcas cas dan mengurangkan kemerosotan prestasi yang disebabkan oleh perubahan volum.

6) Pengurusan Terma: Dengan kekonduksian terma yang sangat baik, SWCNT boleh digunakan sebagai bahan pengurusan haba, memudahkan pelesapan haba yang berkesan semasa operasi bateri, mencegah terlalu panas, dan meningkatkan keselamatan dan jangka hayat bateri.

Kesimpulannya, SWCNT memainkan peranan penting dalam pelbagai jenis bateri. Sifat uniknya membolehkan kekonduksian dipertingkatkan, ketumpatan tenaga dipertingkatkan, kestabilan struktur dipertingkatkan dan pengurusan haba yang berkesan. Dengan kemajuan dan penyelidikan selanjutnya dalam nanoteknologi, aplikasi SWCNT dalam bateri dijangka terus berkembang, membawa kepada prestasi bateri yang lebih baik dan keupayaan penyimpanan tenaga.