يمكن للأنابيب النانوية الكربونية النانوية (CNTs) تخزين الطاقة، وذلك في المقام الأول من خلال تعزيز أداء أجهزة تخزين الطاقة مثل بطاريات الليثيوم أيون والمكثفات الفائقة. وفيما يلي شرح مفصل:
دورها في بطاريات الليثيوم أيون:
تعمل CNTs كإضافات موصلة في أقطاب بطاريات الليثيوم أيون. ومن خلال دمج نسبة صغيرة من CNTs في تصميم البطارية، يحدث تحسن كبير في كثافة الطاقة. ويرجع ذلك إلى الموصلية المعززة التي توفرها ألياف CNTs، والتي تسمح بنقل الإلكترونات بكفاءة أكبر داخل البطارية. بالإضافة إلى ذلك، تُعد الخصائص الميكانيكية لأنابيب النفثالينات الثلاثية الأبعاد مهمة للغاية لأنها توفر دعماً هيكلياً، مما يتيح استخدام أقطاب كهربائية أكثر سمكاً. ولا يؤدي ذلك إلى زيادة سعة البطارية فحسب، بل يسمح لها أيضاً بالعمل على نطاق أوسع من درجات الحرارة. وتُعد طريقة تشتيت النيتروز ثلاثي النيتروز الحلقي النيتروجيني ودمجها مع مواد أخرى في بناء البطارية أمرًا بالغ الأهمية لتحسين هذه الفوائد.الدور في المكثفات الفائقة:
على الرغم من عدم استكشاف دورها في بطاريات أيونات الليثيوم على نطاق واسع، إلا أن CNTs تلعب أيضًا دورًا مهمًا في المكثفات الفائقة. تشتهر المكثفات الفائقة بكثافة الطاقة العالية وقدرات الشحن السريع. يمكن أن تعزز CNTs هذه الخصائص من خلال توفير مساحة سطح عالية لتخزين الطاقة وتحسين التوصيل الكهربائي للجهاز. وهذا يجعل المكثفات الفائقة أكثر كفاءة وقدرة على توفير دفعات عالية من الطاقة عند الحاجة.
الاعتبارات البيئية:
يعد التأثير البيئي للنفثالينات ثلاثية النيتروز CNTs مصدر قلق متزايد، خاصة مع زيادة استخدامها في أجهزة تخزين الطاقة. وبالمقارنة مع المواد المضافة الكربونية الأخرى مثل أسود الكربون، فإن نترات النفثالينات المكلورة عمومًا لها انبعاثات أقل من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوغرام. وبالإضافة إلى ذلك، أظهرت الدراسات أن المواد المعززة بتقنية CNT، مثل الإطارات، تطلق جزيئات نانوية أقل مقارنةً بالكربونات النانوية الأخرى. ويشير ذلك إلى أن هذه المواد يمكن أن تكون خياراً أكثر صداقة للبيئة في بعض التطبيقات. ومع ذلك، تحتاج طرق الإنتاج والتأثير الكلي لدورة حياة هذه المواد إلى مزيد من التدقيق لتقييم مؤهلاتها "الخضراء" بشكل كامل.
مقارنة مع المواد النانوية الأخرى:
