Nanotubat e karbonit me një mur të vetëm (SWCNT)përdoren gjerësisht në lloje të ndryshme të baterive. Këtu janë llojet e baterisë në të cilat SWCNT gjejnë aplikacionin:
1) Supercapacators:
SWCNT shërbejnë si materiale të elektrodave ideale për supercapacators për shkak të sipërfaqes së tyre të lartë specifike dhe përçueshmëri të shkëlqyeshme. Ato mundësojnë normat e shpejta të ngarkimit me ngarkesë dhe shfaqin stabilitet të papaguar të ciklit. Duke përfshirë SWCNT në polimere përçuese ose oksidet metalike, densiteti i energjisë dhe densiteti i energjisë së supercapacators mund të përmirësohen më tej.
2) Bateritë litium-jon:
Në fushën e baterive litium-jon, SWCNT mund të përdoren si aditivë përçues ose materiale elektrodë. Kur përdoren si aditivë përçues, SWCNT rrisin përcjellshmërinë e materialeve të elektrodës, duke përmirësuar kështu performancën e ngarkesës së baterisë. Si vetë materialet e elektrodave, SWCNT-të ofrojnë vende shtesë të futjes së litiumit-jon, duke çuar në rritjen e kapacitetit dhe stabilitetin e ciklit të rritur të baterisë.
3) Bateritë e natriumit-jon:
Bateritë e natriumit-jon kanë fituar vëmendje të konsiderueshme si alternativa për bateritë litium-jon, dhe SWCNT ofrojnë perspektivë premtuese edhe në këtë fushë. Me përçueshmërinë e tyre të lartë dhe stabilitetin strukturor, SWCNT janë një zgjedhje ideale për materialet e elektrodës së baterisë së natriumit-jon.
4) Llojet e tjera të baterive:
Përveç aplikacioneve të lartpërmendura, SWCNT tregojnë potencial në llojet e tjera të baterive siç janë qelizat e karburantit dhe bateritë e zinkut. Për shembull, në qelizat e karburantit, SWCNT -të mund të shërbejnë si mbështetje të katalizatorit, duke rritur aktivitetin dhe stabilitetin e katalizatorit.
Roli i SWCNTs në bateri:
1) Aditivë përçues: SWCNT, me përçueshmërinë e tyre të lartë elektrike, mund të shtohen si aditivë përçues në elektrolitet me gjendje të ngurtë, duke përmirësuar përçueshmërinë e tyre dhe duke rritur kështu performancën e ngarkesës së baterisë.
2) Materialet e elektrodës: SWCNT mund të shërbejnë si substrate për materialet e elektrodës, duke bërë të mundur ngarkimin e substancave aktive (të tilla si metali litium, squfuri, silikoni, etj.) Për të përmirësuar përçueshmërinë dhe qëndrueshmërinë strukturore të elektrodës. Për më tepër, sipërfaqja e lartë specifike e SWCNTs siguron vende më aktive, duke rezultuar në densitet më të lartë të energjisë së baterisë.
3) Materialet ndarëse: Në bateritë me gjendje të ngurtë, SWCNT mund të përdoren si materiale ndarëse, duke ofruar kanale transporti jonike duke ruajtur forcë të mirë mekanike dhe stabilitet kimik. Struktura poroze e SWCNT kontribuon në përmirësimin e përçueshmërisë së joneve në bateri.
4) Materialet e përbërë: SWCNT mund të kompozohen me materiale elektrolite me gjendje të ngurtë për të formuar elektrolite të përbëra, duke kombinuar përçueshmërinë e lartë të SWCNTs me sigurinë e elektroliteve të gjendjes së ngurtë. Materiale të tilla të përbëra shërbejnë si materiale elektrolite ideale për bateritë me gjendje të ngurtë.
5) Materialet e përforcimit: SWCNT-të mund të përmirësojnë vetitë mekanike të elektrolitëve të gjendjes së ngurtë, duke përmirësuar qëndrueshmërinë strukturore të baterisë gjatë proceseve të ngarkimit të ngarkimit dhe zvogëlimin e degradimit të performancës të shkaktuar nga ndryshimet e vëllimit.
6) Menaxhimi termik: Me përçueshmërinë e tyre të shkëlqyeshme termike, SWCNT -të mund të përdoren si materiale të menaxhimit termik, duke lehtësuar shpërndarjen efektive të nxehtësisë gjatë funksionimit të baterisë, parandalimin e mbinxehjes dhe përmirësimin e sigurisë së baterisë dhe jetëgjatësisë.
Si përfundim, SWCNT luajnë një rol vendimtar në lloje të ndryshme të baterive. Karakteristikat e tyre unike mundësojnë përçueshmëri të zgjeruar, densitet të përmirësuar të energjisë, stabilitet strukturor të zgjeruar dhe një menaxhim efektiv termik. Me përparime të mëtejshme dhe hulumtime në nanoteknologji, aplikimi i SWCNTs në bateri pritet të vazhdojë të rritet, duke çuar në përmirësimin e performancës së baterisë dhe aftësive të ruajtjes së energjisë.
Koha e postimit: Sht-20-2024