Нанотубаҳои карбон як девордор (SWCNTs)дар навъҳои гуногуни батареяҳо васеъ истифода мешаванд. Инҳоянд намудҳои батареяҳо, ки дар онҳо SWCNTҳо барнома пайдо мекунанд:
1) Суперконденсаторҳо:
SWCNTҳо бо сабаби масоҳати баланди мушаххас ва гузаронандагии аълоашон ҳамчун маводи беҳтарини электрод барои суперконденсаторҳо хизмат мекунанд. Онҳо суръати разряди зудро таъмин мекунанд ва устувории барҷастаи давраро нишон медиҳанд. Бо ворид кардани SWCNTs ба полимерҳои гузаронанда ё оксидҳои металлӣ, зичии энергия ва зичии қудрати суперконденсаторҳоро метавон минбаъд беҳтар кард.
2) Батареяҳои литий-ионӣ:
Дар соҳаи батареяҳои литий-ионӣ, SWCNTs метавонанд ҳамчун иловаҳои интиқолдиҳанда ё маводи электрод истифода шаванд. Вақте ки ҳамчун иловаҳои интиқолдиҳанда истифода мешаванд, SWCNTҳо гузаронандагии маводҳои электродро баланд мебардоранд ва ба ин васила иҷрои барқро-разряди батареяро беҳтар мекунанд. Ҳамчун худи маводи электрод, SWCNTҳо ҷойҳои иловагии воридкунии литий-ионро таъмин мекунанд, ки боиси афзоиши иқтидор ва устувории сикли батарея мегардад.
3) Батареяҳои натрий-ион:
Батареяҳои натрий-ионӣ ҳамчун алтернатива ба батареяҳои литий-ион таваҷҷӯҳи зиёд ба даст овардаанд ва SWCNTҳо дар ин соҳа низ дурнамои умедбахш пешниҳод мекунанд. Бо гузариши баланд ва устувории сохтории худ, SWCNTs интихоби беҳтарин барои маводи электроди батареяи натрий-ион мебошанд.
4) Дигар намудҳои батарея:
Илова ба замимаҳои дар боло зикршуда, SWCNTs потенсиалро дар дигар намудҳои батарея, аз қабили ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ ва батареяҳои руҳ-ҳаво нишон медиҳанд. Масалан, дар ҳуҷайраҳои сӯзишворӣ, SWCNTҳо метавонанд ҳамчун дастгирии катализатор хизмат карда, фаъолият ва устувории катализаторро баланд бардоранд.
Нақши SWCNTs дар батареяҳо:
1) Иловаҳои ноқилӣ: SWCNTs, бо гузаронандагии баланди электрикӣ, метавонанд ҳамчун иловаҳои ноқилӣ ба электролитҳои ҳолати сахт илова карда шаванд, ки гузаронандагии онҳоро беҳтар мекунанд ва ба ин васила иҷрои барқро-разряди батареяро беҳтар мекунанд.
2) Маводҳои электрод: SWCNTҳо метавонанд ҳамчун субстратҳо барои маводи электрод хидмат кунанд, ки ба боркунии моддаҳои фаъол (ба монанди металли литий, сулфур, кремний ва ғайра) имкон медиҳанд, ки гузаронандагӣ ва устувории сохтории электродро беҳтар кунанд. Ғайр аз он, майдони баланди мушаххаси SWCNTs сайтҳои фаъолтарро таъмин мекунад, ки дар натиҷа зичии баландтари энергияи батарея ба вуҷуд меояд.
3) Маводҳои ҷудокунанда: Дар батареяҳои ҳолати сахт, SWCNT-ҳоро ҳамчун маводи ҷудокунанда истифода бурдан мумкин аст, ки каналҳои интиқоли ионҳоро ҳангоми нигоҳ доштани қувваи хуби механикӣ ва устувории химиявӣ пешниҳод мекунанд. Сохтори ковокии SWCNTҳо ба беҳтар шудани гузариши ионҳо дар батарея мусоидат мекунад.
4) Маводҳои таркибӣ: SWCNT-ҳоро бо маводи электролитҳои сахти ҳолати сахт муттаҳид кардан мумкин аст, то электролитҳои таркибӣ ташкил кунанд, ки гузариши баланди SWCNT-ҳоро бо бехатарии электролитҳои ҳолати сахт муттаҳид мекунанд. Чунин маводи таркибӣ ҳамчун маводи беҳтарини электролитӣ барои батареяҳои ҳолати сахт хизмат мекунанд.
5) Маводҳои тақвиятдиҳанда: SWCNTҳо метавонанд хосиятҳои механикии электролитҳои ҳолати сахтро баланд бардоранд, устувории сохтории батареяро ҳангоми равандҳои заряднокӣ беҳтар созанд ва таназзули корро аз тағирёбии ҳаҷм коҳиш диҳанд.
6) Идоракунии гармӣ: Бо гузариши аълои гармии худ, SWCNTs метавонад ҳамчун маводи идоракунии гармидиҳӣ истифода шавад, ки ба паҳншавии самараноки гармӣ ҳангоми кори батарея мусоидат мекунад, аз ҳад зиёд гармиро пешгирӣ мекунад ва бехатарӣ ва мӯҳлати хизмати батареяро беҳтар мекунад.
Хулоса, SWCNTs дар намудҳои гуногуни батарея нақши ҳалкунанда мебозанд. Хусусиятҳои беназири онҳо имкон медиҳанд, ки гузаронандагии беҳтар, зичии беҳтари энергия, устувории сохторӣ ва идоракунии самараноки гармидиҳӣ. Бо пешрафтҳо ва таҳқиқоти минбаъда дар нанотехнология, истифодаи SWCNTs дар батареяҳо афзоиш меёбад, ки боиси беҳтар шудани кори батарея ва қобилияти нигоҳдории энергия мегардад.
Вақти фиристодан: сентябр-20-2024