一
Enostenske ogljikove nanocevke (SWCNT) so cevaste strukture, ki nastanejo s zavijanjem plasti ogljikovih atomov. Imajo izjemno visoka razmerja stranic in popolne cevaste strukture. Ta struktura omogoča enostenske ogljikove nanocevke, ki kažejo izjemno visoko učinkovitost in odlično električno prevodnost med prenosom elektronov. Poleg tega imajo enostenske ogljikove nanocevke tudi odlično toplotno prevodnost in kemično stabilnost.
Dvojne ogljikove nanocevke (DWCNT) so sestavljene iz dveh koncentričnih ogljikovih nanocevk, ki tvorijo posebno strukturo notranje cevi znotraj zunanje cevi.
Ta struktura obdavi dvojne ogljikove nanocevke z odličnimi zmogljivostmi v smislu prevodnosti, toplotne prevodnosti in mehanskih lastnosti. V primerjavi z enostenskimi ogljikovimi nanocevkami je razdalja med notranjo in zunanjo cevjo stene dvojnih stenskih ogljikovih nanocevk večja, med njimi pa je interakcija, kar vodi do spremembe njihove strukture pasu in pojavu nekaterih posebnih lastnosti.
2, Razlike v uporabi enostenskih ogljikovih nanocevk in dvostenskih ogljikovih nanocevk v litijevih baterijah
1. kot prevodno sredstvo za litijeve baterije
Enostenske ogljikove nanocevke in dvosteljne ogljikove nanocevke se lahko uporabljajo kot prevodna sredstva za litijeve baterije za izboljšanje prevodnosti pozitivnih in negativnih elektrod. Vendar pa lahko zaradi večjega razmerja stranic in enoslojne strukture enostenske ogljikove nanocevke tvorijo tridimenzionalno prevodno omrežje tudi pri zelo nizkih dodatkih, s čimer učinkoviteje izboljšuje zmogljivost hitrosti in cikla stabilnost baterije. V nasprotju s tem, čeprav lahko ogljikove nanocevke z dvojnimi steni lahko tvorijo tudi prevodno omrežje, je njihov učinek lahko nekoliko slabši od učinkov z enostenskimi ogljikovimi nanocevki.
2. kot material za elektrodo
Poleg tega, da se uporabljajo kot prevodna sredstva, se lahko kot elektrodne materiale neposredno uporabljajo tudi enostenske ogljikove nanocevke in dvojne ogljikove nanocevke. Visoke specifične površinske površine in hitrega ionskega/elektronskega transportnega lastnosti enostenskih ogljikovih nanocevk omogočajo izboljšanje zmogljivosti in hitrega polnjenja baterij, kadar se uporabljajo kot negativni materiali elektrode. Medtem ko lahko dvojno stene ogljikove nanocevke zaradi svoje posebne dvoslojne strukture in odličnih mehanskih lastnosti delujeta bolje pri zatiranju obsega širjenja elektrod in izboljšanju stabilnosti strukture elektrode.
3. Drugi vidiki za izboljšanje zmogljivosti baterije
Enostenske ogljikove nanocevke in dvosteljne ogljikove nanocevke lahko tudi izboljšajo delovanje litijevih baterij z drugimi metodami. Na primer, lahko olajšajo transport litijevih ionov v elektrolitu, zmanjšajo odpornost vmesnika in s tem povečajo gostoto moči baterije. Poleg tega površinska modifikacija ogljikovih nanocevk pomaga tvoriti stabilnejši trdni elektrolitni vmesnik (SEI film), zmanjšuje pojav stranskih reakcij in še izboljša stabilnost cikla baterije.
Enostenska ogljikova nanocevka z večstemi ogljikovimi nanocevki
Na splošno imajo enostenske ogljikove nanocevke in dvojne ogljikove nanocevke, ki imajo svoje prednosti v litijevih baterijah. Enostenske ogljikove nanocevke se odlikujejo v prevodnih sredstvih in negativnih elektrodah zaradi svoje izjemno visoke prevodnosti in enoslojne strukture; Medtem ko imajo dvojne ogljikove nanocevke potenciale pri povečanju stabilnosti elektrod in izboljšanju splošne zmogljivosti baterij zaradi svoje posebne dvoslojne strukture in odličnih lastnosti. S poglabljanjem raziskav in tehnološkega napredka se pričakujeta, da bosta ta dva materiala ogljikovih nanocevk igrala pomembnejšo vlogo na področju litijevih baterij.