Enostenske ogljikove nanocevke (SWCNT)se pogosto uporabljajo v različnih vrstah baterij. Tu so vrste baterij, v katerih SWCNT najdejo aplikacijo:

1) Superkondenzatorji:
SWCNT služijo kot idealni elektrodni materiali za superkondenzacije zaradi visoke specifične površine in odlične prevodnosti. Omogočajo hitro odpuščanje naboja in kažejo izjemno stabilnost cikla. Z vključitvijo SWCNT v prevodne polimere ali kovinske okside je mogoče še izboljšati gostoto energije in gostoto moči superkondenzacij.

2) Litij-ionske baterije:
Na polju litij-ionskih baterij se lahko SWCNT uporabijo kot prevodni dodatki ali elektrode. Če se uporabljajo kot prevodni aditivi, SWCNT povečajo prevodnost elektrod materialov in s tem izboljšajo delovanje baterije za odplačilo. Kot sami materiali elektrode SWCNT zagotavljajo dodatna mesta vstavitve litij-ionov, kar vodi do povečane zmogljivosti in povečane cikla stabilnosti baterije.

3) Natrijeve-ionske baterije:
Natrijeve-ionske baterije so pridobile veliko pozornosti kot alternative litij-ionske baterije, SWCNT pa ponujajo obetavne možnosti tudi v tej domeni. S svojo visoko prevodnostjo in konstrukcijsko stabilnostjo so SWCNT idealna izbira za natrijev-ionske baterijske elektrode.

4) Druge vrste baterij:
Poleg zgoraj omenjenih aplikacij SWCNT kažejo tudi potencial pri drugih vrstah baterij, kot so gorivne celice in baterije cinkovega zraka. Na primer, v gorivnih celicah lahko SWCNT služijo kot podporniki katalizatorja, ki povečujejo aktivnost in stabilnost katalizatorja.

Vloga SWCNT v baterijah:

1) Prevodni dodatki: SWCNT z visoko električno prevodnostjo lahko dodate kot prevodni dodatki za elektroliti v trdnih stanju, izboljšajo njihovo prevodnost in s tem izboljšajo delovanje baterije.

2) Elektrodni materiali: SWCNT lahko služijo kot substrati za elektrodne materiale, kar omogoča nalaganje aktivnih snovi (kot so litijeva kovina, žveplo, silicij itd.) Za izboljšanje prevodnosti in strukturne stabilnosti elektrode. Poleg tega visoko specifična površina SWCNT zagotavlja bolj aktivna mesta, kar ima za posledico večjo energijsko gostoto baterije.

3) Separatorski materiali: V baterijah v trdnem stanju lahko SWCNT uporabimo kot separatorski materiali, ki ponujajo ionske transportne kanale, hkrati pa ohranjajo dobro mehansko trdnost in kemično stabilnost. Porozna struktura SWCNT prispeva k izboljšani ionski prevodnosti v bateriji.

4) Kompozitni materiali: SWCNT lahko sestavite s trdnimi elektrolitnimi materiali, da tvorijo kompozitne elektrolite, ki združujejo visoko prevodnost SWCNT z varnostjo elektrolitov v trdnem stanju. Takšni kompozitni materiali služijo kot idealni elektrolitni materiali za baterije v trdnem stanju.

5) Okrepitveni materiali: SWCNT lahko izboljšajo mehanske lastnosti elektrolitov v trdnem stanju, izboljšajo konstrukcijsko stabilnost baterije med postopki odpravljanja polnjenja in zmanjšajo razgradnjo zmogljivosti, ki jih povzročajo spremembe volumna.

6) Termično upravljanje: S svojo odlično toplotno prevodnostjo lahko uporabimo SWCNT kot materiali za toplotno upravljanje, kar olajša učinkovito odvajanje toplote med delovanjem baterije, preprečevanje pregrevanja in izboljšanje varnosti baterije in življenjske dobe.

Za zaključek imajo SWCNT ključno vlogo pri različnih vrstah baterij. Njihove edinstvene lastnosti omogočajo večjo prevodnost, izboljšano gostoto energije, povečano strukturno stabilnost in učinkovito upravljanje toplote. Z nadaljnjim napredkom in raziskavami nanotehnologije naj bi uporaba SWCNT v baterijah še naprej rasla, kar bo vodilo do izboljšanih zmogljivosti baterije in shranjevanja energije.