سنگل دیواروں والے کاربن نانوٹوبس (SWCNTS)مختلف قسم کی بیٹریوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ یہاں بیٹری کی اقسام ہیں جن میں SWCNTs ایپلی کیشن تلاش کرتے ہیں:
1) سپرکاپسیٹر:
SWCNTs اپنے اعلی مخصوص سطح کے رقبے اور عمدہ چالکتا کی وجہ سے سپرکاپسیٹرز کے لئے مثالی الیکٹروڈ مواد کے طور پر کام کرتے ہیں۔ وہ تیزی سے چارج ڈسچارج کی شرحوں کو قابل بناتے ہیں اور سائیکل استحکام کی نمائش کرتے ہیں۔ SWCNTs کو کنڈکٹو پولیمر یا دھاتی آکسائڈز میں شامل کرکے ، سپر کیپاسٹرس کی توانائی کی کثافت اور بجلی کی کثافت کو مزید بہتر بنایا جاسکتا ہے۔
2) لتیم آئن بیٹریاں:
لتیم آئن بیٹریوں کے میدان میں ، SWCNTs کو کنڈکٹو ایڈیٹیو یا الیکٹروڈ مواد کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے۔ جب کوندکٹو اضافی کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تو ، SWCNTS الیکٹروڈ مواد کی چالکتا کو بڑھا دیتا ہے ، اس طرح بیٹری کی چارج خارج ہونے والی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔ جیسا کہ الیکٹروڈ مواد خود ، SWCNTs اضافی لتیم آئن داخل کرنے والے مقامات مہیا کرتے ہیں ، جس کی وجہ سے بیٹری کی صلاحیت میں اضافہ اور سائیکل استحکام میں اضافہ ہوتا ہے۔
3) سوڈیم آئن بیٹریاں:
لیتھیم آئن بیٹریوں کے متبادل کے طور پر سوڈیم آئن بیٹریوں نے کافی توجہ حاصل کی ہے ، اور ایس ڈبلیو سی این ٹی بھی اس ڈومین میں امید افزا امکانات پیش کرتے ہیں۔ ان کی اعلی چالکتا اور ساختی استحکام کے ساتھ ، SWCNTs سوڈیم آئن بیٹری الیکٹروڈ مواد کے لئے ایک مثالی انتخاب ہیں۔
4) بیٹری کی دیگر اقسام:
مذکورہ بالا ایپلی کیشنز کے علاوہ ، SWCNTs دیگر بیٹری کی اقسام جیسے ایندھن کے خلیوں اور زنک ایئر بیٹریاں میں بھی صلاحیت ظاہر کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر ، ایندھن کے خلیوں میں ، ایس ڈبلیو سی این ٹی کاتالک کی حمایت اور استحکام کو بڑھاوا دینے کے لئے کاتالک کی حمایت کے طور پر کام کرسکتا ہے۔
بیٹریوں میں SWCNTS کا کردار:
1) کوندکٹو ایڈیٹیو: ایس ڈبلیو سی این ٹی ، ان کی اعلی بجلی کی چالکتا کے ساتھ ، ٹھوس ریاست الیکٹرولائٹس میں کنڈکٹو ایڈیٹیز کے طور پر شامل کی جاسکتی ہے ، ان کی چالکتا کو بہتر بناتی ہے اور اس طرح بیٹری کے چارج ڈسچارج کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔
2) الیکٹروڈ میٹریل: ایس ڈبلیو سی این ٹی الیکٹروڈ کے مواد کے لئے ذیلی ذخیرے کے طور پر کام کرسکتا ہے ، جس سے فعال مادوں (جیسے لتیم دھات ، سلفر ، سلیکن وغیرہ) کی لوڈنگ کو قابل بناتا ہے تاکہ الیکٹروڈ کی چالکتا اور ساختی استحکام کو بہتر بنایا جاسکے۔ مزید برآں ، ایس ڈبلیو سی این ٹی ایس کا اعلی مخصوص سطح کا رقبہ زیادہ فعال سائٹیں مہیا کرتا ہے ، جس کے نتیجے میں بیٹری کی اعلی توانائی کثافت ہوتی ہے۔
3) جداکار کے مواد: ٹھوس ریاست کی بیٹریوں میں ، ایس ڈبلیو سی این ٹی ایس کو جداکار مواد کے طور پر ملازمت میں لایا جاسکتا ہے ، جس میں آئن ٹرانسپورٹ چینلز کی پیش کش کی جاسکتی ہے جبکہ اچھی مکینیکل طاقت اور کیمیائی استحکام کو برقرار رکھتے ہوئے۔ ایس ڈبلیو سی این ٹی ایس کی غیر محفوظ ڈھانچہ بیٹری میں بہتر آئن چالکتا میں معاون ہے۔
4) جامع مواد: SWCNTs کو ٹھوس ریاست الیکٹرولائٹ مواد کے ساتھ کمپوزٹ کیا جاسکتا ہے تاکہ جامع الیکٹرولائٹس تشکیل دیں ، جس میں SWCNTs کی اعلی چالکتا کو ٹھوس ریاست الیکٹروائلیٹس کی حفاظت کے ساتھ ملایا جائے۔ اس طرح کے جامع مواد ٹھوس ریاست کی بیٹریوں کے لئے مثالی الیکٹرولائٹ مواد کے طور پر کام کرتے ہیں۔
5) کمک مواد: ایس ڈبلیو سی این ٹی ایس ٹھوس ریاست الیکٹرولائٹس کی مکینیکل خصوصیات کو بڑھا سکتا ہے ، چارج خارج ہونے والے عمل کے دوران بیٹری کے ساختی استحکام کو بہتر بناتا ہے اور حجم میں تبدیلیوں کی وجہ سے کارکردگی کے انحطاط کو کم کرسکتا ہے۔
6) تھرمل مینجمنٹ: ان کی عمدہ تھرمل چالکتا کے ساتھ ، ایس ڈبلیو سی این ٹی ایس کو تھرمل مینجمنٹ میٹریل کے طور پر استعمال کیا جاسکتا ہے ، بیٹری کے آپریشن کے دوران گرمی کی کھپت کو موثر بنانے ، زیادہ گرمی کو روکنے اور بیٹری کی حفاظت اور عمر کو بہتر بنانے میں مدد فراہم کرتا ہے۔
آخر میں ، SWCNTs بیٹری کی مختلف اقسام میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ ان کی انوکھی خصوصیات بہتر چالکتا ، توانائی کی کثافت ، بہتر ساختی استحکام ، اور موثر تھرمل مینجمنٹ کو قابل بناتی ہیں۔ نینو ٹکنالوجی میں مزید پیشرفت اور تحقیق کے ساتھ ، بیٹریوں میں ایس ڈبلیو سی این ٹی کے استعمال کی توقع کی جارہی ہے جس کی وجہ سے بیٹری کی کارکردگی اور توانائی کے ذخیرہ کرنے کی صلاحیتوں میں بہتری آئے گی۔
پوسٹ ٹائم: SEP-20-2024