సింగిల్-వాల్డ్ కార్బన్ నానోట్యూబ్‌లు (SWCNTలు)వివిధ రకాల బ్యాటరీలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. SWCNTలు అప్లికేషన్‌ను కనుగొనే బ్యాటరీ రకాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:

1) సూపర్ కెపాసిటర్లు:
SWCNTలు వాటి అధిక నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం మరియు అద్భుతమైన వాహకత కారణంగా సూపర్ కెపాసిటర్‌లకు ఆదర్శవంతమైన ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలుగా పనిచేస్తాయి. అవి వేగవంతమైన ఛార్జ్-డిచ్ఛార్జ్ రేట్లను ప్రారంభిస్తాయి మరియు అత్యుత్తమ సైకిల్ స్థిరత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి. SWCNTలను వాహక పాలిమర్‌లు లేదా మెటల్ ఆక్సైడ్‌లలో చేర్చడం ద్వారా, సూపర్ కెపాసిటర్‌ల శక్తి సాంద్రత మరియు శక్తి సాంద్రతను మరింత మెరుగుపరచవచ్చు.

2) లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు:
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల రంగంలో, SWCNTలను వాహక సంకలనాలు లేదా ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలుగా ఉపయోగించవచ్చు. వాహక సంకలనాలుగా ఉపయోగించినప్పుడు, SWCNTలు ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాల వాహకతను మెరుగుపరుస్తాయి, తద్వారా బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జ్-డిశ్చార్జ్ పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది. ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలుగా, SWCNT లు అదనపు లిథియం-అయాన్ చొప్పించే సైట్‌లను అందిస్తాయి, ఇది బ్యాటరీ యొక్క సామర్థ్యం మరియు మెరుగైన సైకిల్ స్థిరత్వానికి దారి తీస్తుంది.

3) సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీలు:
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలకు ప్రత్యామ్నాయంగా సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీలు గణనీయమైన దృష్టిని ఆకర్షించాయి మరియు SWCNTలు ఈ డొమైన్‌లో కూడా మంచి అవకాశాలను అందిస్తాయి. వాటి అధిక వాహకత మరియు నిర్మాణ స్థిరత్వంతో, SWCNTలు సోడియం-అయాన్ బ్యాటరీ ఎలక్ట్రోడ్ పదార్థాలకు ఆదర్శవంతమైన ఎంపిక.

4) ఇతర బ్యాటరీ రకాలు:
పైన పేర్కొన్న అప్లికేషన్‌లకు అదనంగా, SWCNTలు ఇంధన ఘటాలు మరియు జింక్-ఎయిర్ బ్యాటరీల వంటి ఇతర బ్యాటరీ రకాల్లో సంభావ్యతను చూపుతాయి. ఉదాహరణకు, ఇంధన కణాలలో, SWCNTలు ఉత్ప్రేరకం యొక్క కార్యాచరణ మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరిచే ఉత్ప్రేరక మద్దతుగా పనిచేస్తాయి.

బ్యాటరీలలో SWCNTల పాత్ర:

1) వాహక సంకలనాలు: SWCNTలు, వాటి అధిక విద్యుత్ వాహకతతో, ఘన-స్థితి ఎలక్ట్రోలైట్‌లకు వాహక సంకలనాలుగా జోడించబడతాయి, వాటి వాహకతను మెరుగుపరుస్తాయి మరియు తద్వారా బ్యాటరీ యొక్క ఛార్జ్-డిశ్చార్జ్ పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది.

2) ఎలక్ట్రోడ్ మెటీరియల్స్: SWCNTలు ఎలక్ట్రోడ్ మెటీరియల్స్ కోసం సబ్‌స్ట్రేట్‌లుగా పనిచేస్తాయి, ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క వాహకత మరియు నిర్మాణ స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి క్రియాశీల పదార్ధాలను (లిథియం మెటల్, సల్ఫర్, సిలికాన్ మొదలైనవి) లోడ్ చేయడాన్ని అనుమతిస్తుంది. అంతేకాకుండా, SWCNTల యొక్క అధిక నిర్దిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం మరింత యాక్టివ్ సైట్‌లను అందిస్తుంది, ఫలితంగా బ్యాటరీ యొక్క అధిక శక్తి సాంద్రత ఏర్పడుతుంది.

3) సెపరేటర్ మెటీరియల్స్: సాలిడ్-స్టేట్ బ్యాటరీలలో, SWCNTలను సెపరేటర్ మెటీరియల్స్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, మంచి యాంత్రిక బలం మరియు రసాయన స్థిరత్వాన్ని కొనసాగిస్తూ అయాన్ రవాణా మార్గాలను అందిస్తాయి. SWCNTల పోరస్ నిర్మాణం బ్యాటరీలో మెరుగైన అయాన్ వాహకతకు దోహదం చేస్తుంది.

4) కాంపోజిట్ మెటీరియల్స్: SWCNTల యొక్క అధిక వాహకతను సాలిడ్-స్టేట్ ఎలక్ట్రోలైట్‌ల భద్రతతో కలిపి, మిశ్రమ ఎలక్ట్రోలైట్‌లను ఏర్పరచడానికి SWCNTలను సాలిడ్-స్టేట్ ఎలక్ట్రోలైట్ పదార్థాలతో కంపోజిట్ చేయవచ్చు. ఇటువంటి మిశ్రమ పదార్థాలు ఘన-స్థితి బ్యాటరీలకు ఆదర్శవంతమైన ఎలక్ట్రోలైట్ పదార్థాలుగా పనిచేస్తాయి.

5) ఉపబల మెటీరియల్స్: SWCNTలు సాలిడ్-స్టేట్ ఎలక్ట్రోలైట్స్ యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తాయి, ఛార్జ్-డిశ్చార్జ్ ప్రక్రియల సమయంలో బ్యాటరీ యొక్క నిర్మాణ స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి మరియు వాల్యూమ్ మార్పుల వల్ల ఏర్పడే పనితీరు క్షీణతను తగ్గిస్తుంది.

6) థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్: వాటి అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకతతో, SWCNTలను థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ మెటీరియల్స్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, బ్యాటరీ ఆపరేషన్ సమయంలో ప్రభావవంతమైన ఉష్ణ వెదజల్లడం, వేడెక్కడాన్ని నివారించడం మరియు బ్యాటరీ భద్రత మరియు జీవితకాలాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి.

ముగింపులో, వివిధ రకాల బ్యాటరీలలో SWCNTలు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. వాటి ప్రత్యేక లక్షణాలు మెరుగైన వాహకత, మెరుగైన శక్తి సాంద్రత, మెరుగైన నిర్మాణ స్థిరత్వం మరియు సమర్థవంతమైన ఉష్ణ నిర్వహణను ఎనేబుల్ చేస్తాయి. నానోటెక్నాలజీలో మరిన్ని పురోగతులు మరియు పరిశోధనలతో, బ్యాటరీలలో SWCNTల అప్లికేషన్ అభివృద్ధి చెందుతూనే ఉంటుంది, ఇది మెరుగైన బ్యాటరీ పనితీరు మరియు శక్తి నిల్వ సామర్థ్యాలకు దారి తీస్తుంది.