Nanotube karbon berdinding tunggal (SWCNTs)digunakan secara meluas dalam pelbagai jenis bateri. Berikut adalah jenis bateri di mana SWCNTs mencari aplikasi:

1) Supercapacitors:
SWCNT berfungsi sebagai bahan elektrod yang ideal untuk supercapacitors kerana kawasan permukaan yang tinggi dan kekonduksian yang sangat baik. Mereka membolehkan kadar caj cepat dan mempamerkan kestabilan kitaran yang luar biasa. Dengan memasukkan SWCNT ke dalam polimer konduktif atau oksida logam, ketumpatan tenaga dan ketumpatan kuasa supercapacitors dapat diperbaiki lagi.

2) Bateri lithium-ion:
Dalam bidang bateri lithium-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 pelepasan bateri. Sebagai bahan elektrod sendiri, SWCNT menyediakan tapak penyisipan lithium-ion tambahan, yang membawa kepada peningkatan kapasiti dan kestabilan kitaran yang dipertingkatkan bateri.

3) Bateri natrium-ion:
Bateri natrium-ion telah mendapat perhatian yang besar sebagai alternatif kepada bateri lithium-ion, dan SWCNT menawarkan prospek yang menjanjikan dalam domain ini juga. Dengan kekonduksian dan kestabilan struktur yang tinggi, SWCNTs adalah pilihan yang 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 bakar, SWCNT boleh berfungsi sebagai pemangkin sokongan, meningkatkan aktiviti dan kestabilan pemangkin.

Peranan SWCNT dalam bateri:

1) Aditif konduktif: SWCNTs, dengan kekonduksian elektrik yang tinggi, boleh ditambah sebagai bahan tambahan konduktif kepada elektrolit keadaan pepejal, meningkatkan kekonduksian mereka dan dengan itu meningkatkan prestasi pelepasan caj bateri.

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

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

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

5) Bahan tetulang: SWCNTs dapat meningkatkan sifat-sifat mekanik elektrolit keadaan pepejal, meningkatkan kestabilan struktur bateri semasa proses pelepasan caj dan mengurangkan kemerosotan prestasi yang disebabkan oleh perubahan jumlah.

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

Kesimpulannya, SWCNT memainkan peranan penting dalam pelbagai jenis bateri. Ciri -ciri unik mereka membolehkan kekonduksian yang dipertingkatkan, ketumpatan tenaga yang lebih baik, kestabilan struktur yang dipertingkatkan, dan pengurusan terma yang berkesan. Dengan kemajuan dan penyelidikan selanjutnya dalam nanoteknologi, penerapan SWCNT dalam bateri dijangka terus berkembang, yang membawa kepada peningkatan prestasi bateri dan keupayaan penyimpanan tenaga.