کاربرد نانو لوله های کربنی برای بهبود عملکرد مواد کاتدی در باتری های یون لیتیم

کاربرد نانو لوله های کربنی برای بهبود عملکرد مواد کاتدی در باتری های یون لیتیم

تقاضای روزافزون برای چگالی انرژی بیشتر و ظرفیت توان بالاتر باتری های ثانویه لیتیم یون توجه بسیاری را در کاربرد ، استفاده از وسایل الکترونیکی قابل حمل گرفته تا وسایل نقلیه الکتریکی، به خود جلب کرده اند و منجر به جستجوی مواد الکترودی شده است که ظرفیت و عملکرد آنها بهتر از آنچه امروز در دسترس است، باشد. با این حال، تقاضای جامعه برای باتری های لیتیم یون (libs) سبکتر، نازکترو با ظرفیت بالاتر، تحقیقات مداوم برای مواد جدید با خواص بهبود یافته را ضروری می سازد.

چنین تلاشی مستلزم توسعه هماهنگ الکترودها و الکترولیت برای بهبود ظرفیت باتری، عمر چرخه و نرخ شارژ-دشارژ و حفظ بالاترین درجه ایمنی موجود است. نانولوله های کربنی ( cnts) ، به دلیل ساختار لوله ای منحصر به فرد، رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا و سطح بسیار بزرگ، به عنوان مواد افزودنی ایده آل برای بهبود ویژگی های الکتروشیمیایی آند و کاتد باتری های لیتیم یون در نظر گرفته شده اند. توسعه اخیر مواد الکترود برای lib ها عمدتا توسط نانوساختارهای متشکل از ترکیبات ذخیره سازی لیتیم و cntها انجام شده است.

در این مقاله، پیشرفت های اخیر در مورد استفاده از cnt و روش های توسعه یافته برای سنتز کامپوزیت های مبتنی بر cnt برای مواد الکترود بررسی می شود. رفتارهای فیزیکی و الکتروشیمیایی الکترودهای ساخته شده از کامپوزیت های حاوی cnt مورد بحث قرار می گیرد. عملکرد الکتروشیمیایی lib ها تحت تاثیر حضور cnt ها از نظر چگالی انرژی و توان، ظرفیت سرعت، عمر چرخه ای و ایمنی در مقایسه با آن هایی که بدون یا حاوی انواع دیگر مواد کربنی هستند، برجسته شده است. چالش هایی که در استفاده از cnt ها و کامپوزیت های مبتنی بر cnt باقی می ماند، و همچنین چشم انداز بهره برداری از آنها در آینده مورد بحث قرار می گیرد.