Одностінні вуглецеві нанотрубки (SWCNT)широко використовуються в різних типах батарей. Ось типи акумуляторів, в яких SWCNTS знаходить додаток:

1) SuperCapactors:
SWCNT служать ідеальними електродними матеріалами для суперконденсаторів завдяки їх високій питомої площі поверхні та відмінній провідності. Вони забезпечують швидкість швидкого зарядного розряду та виявляють непогашену стабільність циклу. Включивши SWCNT в електропровідні полімери або оксиди металів, щільність енергії та щільність потужності суперконденсаторів можуть бути додатково вдосконалені.

2) Літій-іонні батареї:
У полі літій-іонних акумуляторів SWCNT можна використовувати як провідні добавки або електродні матеріали. При використанні як провідні добавки, SWCNTS підвищує провідність електродних матеріалів, тим самим покращуючи продуктивність заряду батареї. Як самі електродні матеріали, SWCNT забезпечують додаткові сайти введення літій-іонів, що призводить до збільшення ємності та підвищення стабільності циклу акумулятора.

3) Акумулятори натрію:
Акумулятори натрію привернули значну увагу як альтернативи літій-іонних акумуляторів, а SWCNT також пропонують багатообіцяючі перспективи в цьому домені. З їх високою провідністю та конструкційною стабільністю SWCNT є ідеальним вибором для матеріалів електрода акумуляторів натрію.

4) Інші типи акумуляторів:
На додаток до вищезгаданих застосувань, SWCNTS демонструє потенціал в інших типах акумуляторів, таких як паливні елементи та батареї з цинковим повітрям. Наприклад, в паливних елементах SWCNT може служити підтримкою каталізаторів, підвищуючи активність та стабільність каталізатора.

Роль SWCNT в батареї:

1) Пробидні добавки: SWCNT, з високою електропровідністю, можна додати як провідні добавки до твердих електролітів, покращуючи їх провідність і тим самим підвищуючи продуктивність заряду батареї.

2) Електродні матеріали: SWCNT можуть служити субстратами для електродних матеріалів, що дозволяє навантажувати діючі речовини (наприклад, літієвий метал, сірка, кремній тощо) для поліпшення провідності та структурної стійкості електрода. Більше того, висока специфічна площа поверхні SWCNT забезпечує більш активні ділянки, що призводить до підвищення щільності енергії акумулятора.

3) Матеріали сепаратора: У твердотільних акумуляторах SWCNT можна використовувати як сепараторні матеріали, пропонуючи іонні транспортні канали, зберігаючи хорошу механічну міцність та хімічну стабільність. Пориста структура SWCNTS сприяє покращенню провідності іонів в акумуляторі.

4) Композитні матеріали: SWCNT можуть бути складені з твердотільними електролітними матеріалами для формування композитних електролітів, поєднуючи високу провідність SWCNT з безпекою твердотільних електролітів. Такі композитні матеріали служать ідеальними електролітними матеріалами для твердотільних акумуляторів.

5) Матеріали арматури: SWCNT можуть посилити механічні властивості твердотільних електролітів, підвищення структурної стабільності акумулятора під час процесів заряду-розряду та зменшення деградації продуктивності, спричиненої змінами обсягу.

6) Термічне управління: З їх чудовою теплопровідністю SWCNT може бути використаний як матеріали термічного управління, полегшуючи ефективне розсіювання тепла під час роботи акумулятора, запобігання перегріву та підвищення безпеки акумулятора та тривалості життя.

На закінчення, SWCNTS відіграє вирішальну роль у різних типах акумуляторів. Їх унікальні властивості дають змогу підвищити провідність, підвищити щільність енергії, підвищити структурну стабільність та ефективне теплове управління. Завдяки подальшим прогресом та дослідженням нанотехнологій, очікується, що застосування SWCNT в батареї продовжить зростати, що призведе до покращення продуктивності акумулятора та можливості зберігання енергії.