Jednotenné uhlíkové nanotrubice (SWCNT)sa široko používajú v rôznych typoch batérií. Tu sú typy batérií, v ktorých SWCNT nájde aplikáciu:

1) superkondenzátory:
SWCNT slúžia ako ideálne elektródové materiály pre superkondenzátory kvôli ich vysokej špecifickej povrchovej ploche a vynikajúcej vodivosti. Umožňujú rýchle sadzby nabíjania a vykazujú nesplatenú stabilitu cyklu. Začlenením SWCNT do vodivých polymérov alebo oxidov kovov sa môže ďalej zlepšiť hustota energie a hustota energie superkondenzátorov.

2) lítium-iónové batérie:
V poli lítium-iónových batérií sa môžu SWCNT použiť ako vodivé prísady alebo elektródové materiály. Pri použití ako vodivé prísady SWCNTS zvyšujú vodivosť elektródových materiálov, čím sa zlepší výkon nabíjania nabíjania batérie. Ako samotné elektródové materiály poskytujú SWCNT ďalšie miesta vkladania lítium-iónov, čo vedie k zvýšenej kapacite a zvýšenej stabilite cyklu batérie.

3) batérie sodíkových iónov:
Batérie sodíkových iónov získali značnú pozornosť ako alternatívy lítium-iónových batérií a SWCNT ponúka v tejto doméne sľubné vyhliadky. S ich vysokou vodivosťou a štrukturálnou stabilitou sú SWCNT ideálnou voľbou pre elektródové materiály s sodíkom-iónom.

4) Ostatné typy batérií:
Okrem vyššie uvedených aplikácií SWCNT vykazujú potenciál v iných typoch batérií, ako sú palivové články a batérie vzduchu. Napríklad v palivových článkoch môžu SWCNT slúžiť ako podpora katalyzátora, čím sa zvyšuje aktivita a stabilita katalyzátora.

Úloha SWCNT v batériách:

1) Vodivé prísady: SWCNT s vysokou elektrickou vodivosťou môžu byť pridané ako vodivé prísady do elektrolytov v tuhom stave, zlepšujú ich vodivosť a tým zlepšia výkonnosť nabíjania nabíjania batérie.

2) Elektródové materiály: SWCNT môžu slúžiť ako substráty pre elektródové materiály, čo umožňuje zaťaženie aktívnych látok (ako je lítiový kov, síra, kremík atď.) Na zlepšenie vodivosti a štrukturálnej stability elektródy. Vysoko špecifická povrchová plocha SWCNT poskytuje aktívnejšie miesta, čo vedie k vyššej hustote energie batérie.

3) Materiály oddeľovača: V batériách v tuhom stave sa môžu SWCNT použiť ako materiály oddeľovača, ktoré ponúka iónové transportné kanály a zároveň udržiavajú dobrú mechanickú pevnosť a chemickú stabilitu. Pórovitá štruktúra SWCNT prispieva k zlepšenej vodivosti iónov v batérii.

4) Kompozitné materiály: SWCNT sa môžu kompozitovať s materiálom elektrolytu v tuhom stave za vzniku kompozitných elektrolytov, ktoré kombinujú vysokú vodivosť SWCNT s bezpečnosťou elektrolytov v tuhom stave. Takéto kompozitné materiály slúžia ako ideálne elektrolytové materiály pre batérie v pevnom stave.

5) Materiály na posilnenie: SWCNT môžu zlepšiť mechanické vlastnosti elektrolytov v tuhom stave, zlepšiť štrukturálnu stabilitu batérie počas procesov nabíjania a znížiť degradáciu výkonu spôsobeného zmenami objemu.

6) Tepelné riadenie: S ich vynikajúcou tepelnou vodivosťou sa môžu SWCNT používať ako materiály na riadenie tepla, čo uľahčuje efektívny rozptyl tepla počas prevádzky batérie, predchádzanie prehriatiu a zlepšenie bezpečnosti batérie a životnosti.

Záverom možno povedať, že SWCNT zohrávajú rozhodujúcu úlohu v rôznych typoch batérií. Ich jedinečné vlastnosti umožňujú zvýšenú vodivosť, zlepšenú hustotu energie, zvýšenú štrukturálnu stabilitu a účinné tepelné riadenie. Očakáva sa, že s ďalším pokrokom a výskumom v nanotechnológii sa aplikácia SWCNT v batériách bude naďalej rásť, čo viedlo k zlepšeniu výkonnosti batérie a ukladaniu energie.