ท่อนาโนคาร์บอนผนังเดี่ยว (SWCNTs)มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ นี่คือประเภทแบตเตอรี่ที่ SWCNTS ค้นหาแอปพลิเคชัน:

1) Supercapacitors:
SWCNTs ทำหน้าที่เป็นวัสดุอิเล็กโทรดในอุดมคติสำหรับ supercapacitors เนื่องจากพื้นที่ผิวเฉพาะสูงและการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม พวกเขาเปิดใช้งานอัตราการสูญเสียการชาร์จอย่างรวดเร็วและแสดงความเสถียรของวัฏจักรที่โดดเด่น โดยการรวม SWCNTs เข้ากับโพลีเมอร์นำไฟฟ้าหรือออกไซด์ของโลหะความหนาแน่นของพลังงานและความหนาแน่นพลังงานของ supercapacitors สามารถปรับปรุงเพิ่มเติมได้

2) แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน:
ในสาขาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน SWCNT สามารถใช้เป็นสารเติมแต่งนำไฟฟ้าหรือวัสดุอิเล็กโทรด เมื่อใช้เป็นสารเติมแต่งนำไฟฟ้า SWCNTs จะช่วยเพิ่มความเป็นการนำไฟฟ้าของวัสดุอิเล็กโทรดซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการจ่ายประจุของแบตเตอรี่ ในฐานะที่เป็นวัสดุอิเล็กโทรดเอง SWCNTs ให้ไซต์แทรกลิเธียมไอออนเพิ่มเติมซึ่งนำไปสู่ความจุที่เพิ่มขึ้นและความเสถียรของวงจรที่เพิ่มขึ้นของแบตเตอรี่

3) แบตเตอรี่โซเดียมไอออน:
แบตเตอรี่โซเดียมไอออนได้รับความสนใจอย่างมากในฐานะทางเลือกอื่นกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและ SWCNTs เสนอโอกาสที่มีแนวโน้มในโดเมนนี้เช่นกัน ด้วยค่าการนำไฟฟ้าที่สูงและความเสถียรของโครงสร้าง SWCNTs เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับวัสดุอิเล็กโทรดแบตเตอรี่โซเดียมไอออน

4) แบตเตอรี่ประเภทอื่น:
นอกเหนือจากแอปพลิเคชันดังกล่าวแล้ว SWCNTs ยังแสดงศักยภาพในแบตเตอรี่ชนิดอื่นเช่นเซลล์เชื้อเพลิงและแบตเตอรี่สังกะสี-อากาศ ตัวอย่างเช่นในเซลล์เชื้อเพลิง SWCNT สามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสนับสนุนเพิ่มกิจกรรมและความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยา

บทบาทของ SWCNTs ในแบตเตอรี่:

1) สารเติมแต่งนำไฟฟ้า: SWCNTs ด้วยการนำไฟฟ้าสูงของพวกเขาสามารถเพิ่มเป็นสารนำไฟฟ้าไปยังอิเล็กโทรไลต์โซลิดสเตตปรับปรุงการนำไฟฟ้าและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายประจุของแบตเตอรี่

2) วัสดุอิเล็กโทรด: SWCNT สามารถใช้เป็นพื้นผิวสำหรับวัสดุอิเล็กโทรดทำให้สามารถโหลดสารที่ใช้งานได้ (เช่นโลหะลิเธียมซัลเฟอร์ซิลิคอน ฯลฯ ) เพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าและความเสถียรของโครงสร้างของอิเล็กโทรด ยิ่งไปกว่านั้นพื้นที่ผิวที่เฉพาะเจาะจงสูงของ SWCNTs ให้ไซต์ที่ใช้งานมากขึ้นส่งผลให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงขึ้นของแบตเตอรี่

3) วัสดุตัวแยก: ในแบตเตอรี่โซลิดสเตต SWCNT สามารถใช้เป็นวัสดุตัวคั่นที่เสนอช่องทางการขนส่งไอออนในขณะที่ยังคงความแข็งแรงเชิงกลและความเสถียรทางเคมีที่ดี โครงสร้างที่มีรูพรุนของ SWCNTs มีส่วนช่วยในการนำไฟฟ้าไอออนที่ดีขึ้นในแบตเตอรี่

4) วัสดุคอมโพสิต: SWCNTs สามารถรวบรวมได้ด้วยวัสดุอิเล็กโทรไลต์โซลิดสเตตเพื่อสร้างอิเล็กโทรไลต์คอมโพสิตโดยรวมค่าการนำไฟฟ้าสูงของ SWCNTs กับความปลอดภัยของอิเล็กโทรไลต์ของแข็ง วัสดุคอมโพสิตดังกล่าวทำหน้าที่เป็นวัสดุอิเล็กโทรไลต์ในอุดมคติสำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตต

5) วัสดุเสริมแรง: SWCNT สามารถเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของอิเล็กโทรไลต์โซลิดสเตตการปรับปรุงความเสถียรของโครงสร้างของแบตเตอรี่ในระหว่างกระบวนการจ่ายประจุและลดการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงปริมาณ

6) การจัดการความร้อน: ด้วยการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมของพวกเขา SWCNT สามารถใช้เป็นวัสดุการจัดการความร้อนอำนวยความสะดวกในการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพในระหว่างการทำงานของแบตเตอรี่ป้องกันความร้อนสูงเกินไปและปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่และอายุการใช้งาน

โดยสรุป SWCNTs มีบทบาทสำคัญในแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขาช่วยให้การนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นความหนาแน่นของพลังงานที่ดีขึ้นความเสถียรของโครงสร้างที่เพิ่มขึ้นและการจัดการความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ด้วยความก้าวหน้าและการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีการประยุกต์ใช้ SWCNTs ในแบตเตอรี่คาดว่าจะเติบโตอย่างต่อเนื่องนำไปสู่ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และความสามารถในการจัดเก็บพลังงาน