نانولوله‌های کربنی برای صنعت باتری لیتیوم یون اهمیت زیادی دارند

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، به نظر می‌رسد که با افزایش اهمیت نانولوله‌های کربنی در تولید باتری‌ها، تقاضا برای نانولوله‌کربنی رو به افزایش باشد که در این بین آسیا نقش تاثیرگذاری در تامین نانولوله‌کربنی دارد.

بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهد که نانولوله‌های کربنی برای رونق بازار باتری لیتیوم یون بسیار مهم است. بازار ذخیره‌سازی انرژی در حال شکوفایی است، با افزایش تقاضا برای باتری‌های لیتیوم یون (LIB)، توجه قابل توجهی به زنجیره تأمین مواد برای باتری‌های لیتیوم یون، شده است. نانولوله‌های کربنی (CNTs) به عنوان یک افزودنی رسانا در کاتد باتری‌های لیتیوم یون، کشش زیادی را به دست می‌آورند و راه را برای گسترش قابل توجه در بازار هموار می‌کنند.

پیش‌بینی می‌شود تقاضای سالانه باتری‌های لیتیوم یون تا سال ۲۰۳۳ به ۶۰۰۰ گیگاوات ساعت نزدیک شود، که عمدتا توسط وسایل نقلیه برقی ایجاد می‌شود، حدود ۸۰۰ گیگاوات ساعت از این تقاضا برای خودرو‌های الکتریکی است. علاوه‌بر خودرو، کاربرد‌های بیشتری در سایر لوازم الکترونیکی وجود دارد.

با توجه به اینکه باتری نقش مهمی در هزینه، عملکرد و ایمنی وسایل نقلیه برقی دارد، بنابراین نه تنها توجه رسانه‌ها بلکه تمرکز فعالیت‌های صنعتی از جمله پروژه‌های تحقیق و توسعه به این موضوع جلب شده است.

استفاده از نانوکربن‌ها به عنوان یک افزودنی رسانا در باتری‌های لیتیوم یون دارای مزایای زیادی است، از افزایش میزان شارژ/دشارژ تا ذخیره آسان‌تر یون‌های لیتیوم همه از مزایا استفاده از نانومواد کربنی در این نوع باتری‌ها است. نانولوله‌های کربنی به طور معمول در کنار سایر مواد افزودنی رسانا در کاتد استفاده می‌شوند و مسیر‌های رسانایی بهبود یافته و سایت‌های لنگرگاه را فراهم می‌کنند.

یکی از مزیت‌های ضخیم‌کردن آند، افزایش تراکم انرژی باتری است. به کارگیری نانولوله‌های کربنی در کاتد، برای تقویت ساختاری، افزایش هدایت الکتریکی و افزایش طول عمر باتری انجام می‌شود.

این افزایش تقاضا برای نانولوله‌کربنی در بخش ذخیره انرژی به گسترش ظرفیت توسط بازیگران بزرگ در بازار نانولوله‌کربنی منجر شده است. شرکت سی‌نانو (CNANO) و الجی‌کم (LG Chem) تعداد زیادی مشتری داشته و در حال گسترش هستند. الجی‌کم قرار است تا پایان سال ۲۰۲۳ از ۱۷۰۰ TPA به ۲،۹۰۰ TPA افزایش ظرفیت داشته باشد و در سال ۲۰۲۴ دوباره به ۶،۲۰۰ TPA افزایش ظرفیت را تجربه کند.

نکته قابل توجه این که، بیشتر فعالیت‌ها تا به امروز در آسیا صورت گرفته است، با این حال، بررسی‌های اخیر نشان‌دهنده گرایش به گسترش در بازار آمریکای شمالی طی سال‌های آینده است.

تولید انواع نانولوله‌های کربنی به یک میزان نیست، با برنامه‌های مختلف از انواع تک دیواره (SWCNT) و چند دیوار (MWCNT) استفاده می‌شود که بسته به نوع کاربرد تولید این نانولوله‌ها با حجم‌های متفاوت صورت می‌گیرد.