سنگل والڈ کاربن نانوٹوبس (SWCNTs)وسیع پیمانے پر بیٹری کی مختلف اقسام میں استعمال کیا جاتا ہے. یہاں بیٹری کی وہ اقسام ہیں جن میں SWCNTs ایپلیکیشن تلاش کرتے ہیں:

1) سپر کیپیسیٹرز:
SWCNTs اپنے اعلی مخصوص سطحی رقبہ اور بہترین چالکتا کی وجہ سے سپر کیپیسٹرز کے لیے مثالی الیکٹروڈ مواد کے طور پر کام کرتے ہیں۔ وہ تیز رفتار چارج ڈسچارج کی شرح کو فعال کرتے ہیں اور سائیکل کے شاندار استحکام کو ظاہر کرتے ہیں۔ کنڈکٹو پولیمر یا دھاتی آکسائیڈز میں SWCNTs کو شامل کرکے، سپر کیپسیٹرز کی توانائی کی کثافت اور طاقت کی کثافت کو مزید بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

2) لتیم آئن بیٹریاں:
لتیم آئن بیٹریوں کے میدان میں، SWCNTs کو conductive additives یا الیکٹروڈ مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جب کنڈکٹیو ایڈیٹیو کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، SWCNTs الیکٹروڈ مواد کی چالکتا کو بڑھاتے ہیں، اس طرح بیٹری کی چارج ڈسچارج کارکردگی کو بہتر بناتے ہیں۔ خود الیکٹروڈ مواد کے طور پر، SWCNTs اضافی لیتھیم آئن داخل کرنے کی جگہیں فراہم کرتے ہیں، جس کی وجہ سے بیٹری کی صلاحیت میں اضافہ اور سائیکل کے استحکام میں اضافہ ہوتا ہے۔

3) سوڈیم آئن بیٹریاں:
سوڈیم آئن بیٹریوں نے لیتھیم آئن بیٹریوں کے متبادل کے طور پر کافی توجہ حاصل کی ہے، اور SWCNTs اس ڈومین میں بھی امید افزا امکانات پیش کرتے ہیں۔ اپنی اعلی چالکتا اور ساختی استحکام کے ساتھ، SWCNTs سوڈیم آئن بیٹری الیکٹروڈ مواد کے لیے ایک مثالی انتخاب ہیں۔

4) بیٹری کی دیگر اقسام:
مذکورہ بالا ایپلی کیشنز کے علاوہ، SWCNTs بیٹری کی دیگر اقسام جیسے کہ ایندھن کے خلیات اور زنک ایئر بیٹریوں میں صلاحیت ظاہر کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ایندھن کے خلیات میں، SWCNTs اتپریرک کی حمایت کے طور پر کام کر سکتے ہیں، اتپریرک کی سرگرمی اور استحکام کو بڑھا سکتے ہیں۔

بیٹریوں میں SWCNTs کا کردار:

1) کنڈکٹیو ایڈیٹیو: SWCNTs، ان کی اعلی برقی چالکتا کے ساتھ، سالڈ سٹیٹ الیکٹرولائٹس میں کنڈکٹو ایڈیٹیو کے طور پر شامل کیے جا سکتے ہیں، ان کی چالکتا کو بہتر بناتے ہیں اور اس طرح بیٹری کی چارج ڈسچارج کارکردگی کو بڑھاتے ہیں۔

2) الیکٹروڈ میٹریلز: SWCNTs الیکٹروڈ مواد کے لیے سبسٹریٹس کے طور پر کام کر سکتے ہیں، جو الیکٹروڈ کی چالکتا اور ساختی استحکام کو بہتر بنانے کے لیے فعال مادوں (جیسے لیتھیم میٹل، سلفر، سلکان، وغیرہ) کو لوڈ کرنے کے قابل بناتے ہیں۔ مزید برآں، SWCNTs کا اعلی مخصوص سطح کا رقبہ زیادہ فعال سائٹس فراہم کرتا ہے، جس کے نتیجے میں بیٹری کی توانائی کی کثافت زیادہ ہوتی ہے۔

3) الگ کرنے والا مواد: سالڈ سٹیٹ بیٹریوں میں، SWCNTs کو الگ کرنے والے مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، اچھی میکانکی طاقت اور کیمیائی استحکام کو برقرار رکھتے ہوئے آئن ٹرانسپورٹ چینلز پیش کرتے ہیں۔ SWCNTs کی غیر محفوظ ساخت بیٹری میں آئن چالکتا کو بہتر بنانے میں معاون ہے۔

4) جامع مواد: SWCNTs کو جامع الیکٹرولائٹس بنانے کے لیے سالڈ اسٹیٹ الیکٹرولائٹ مواد کے ساتھ مرکب کیا جا سکتا ہے، SWCNTs کی اعلی چالکتا کو سالڈ اسٹیٹ الیکٹرولائٹس کی حفاظت کے ساتھ ملا کر۔ اس طرح کے مرکب مواد سالڈ سٹیٹ بیٹریوں کے لیے مثالی الیکٹرولائٹ مواد کے طور پر کام کرتے ہیں۔

5) مضبوطی کا مواد: SWCNTs سالڈ سٹیٹ الیکٹرولائٹس کی مکینیکل خصوصیات کو بڑھا سکتے ہیں، چارج ڈسچارج کے عمل کے دوران بیٹری کی ساختی استحکام کو بہتر بنا سکتے ہیں اور حجم میں تبدیلیوں کی وجہ سے کارکردگی میں کمی کو کم کر سکتے ہیں۔

6) تھرمل مینجمنٹ: ان کی بہترین تھرمل چالکتا کے ساتھ، SWCNTs کو تھرمل مینجمنٹ میٹریل کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، جو بیٹری کے آپریشن کے دوران موثر گرمی کی کھپت کو آسان بناتا ہے، زیادہ گرمی کو روکتا ہے، اور بیٹری کی حفاظت اور عمر کو بہتر بناتا ہے۔

آخر میں، SWCNTs بیٹری کی مختلف اقسام میں ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ ان کی منفرد خصوصیات بہتر چالکتا، بہتر توانائی کی کثافت، بہتر ساختی استحکام، اور موثر تھرمل مینجمنٹ کو قابل بناتی ہیں۔ نینو ٹیکنالوجی میں مزید ترقی اور تحقیق کے ساتھ، بیٹریوں میں SWCNTs کا اطلاق بڑھتے رہنے کی توقع ہے، جس سے بیٹری کی کارکردگی اور توانائی ذخیرہ کرنے کی صلاحیتوں میں بہتری آئے گی۔