Os nanotubos de carbono (CNT) desempenham um papel importante no sector da energia, nomeadamente no armazenamento de energia e nas tecnologias verdes.
As suas aplicações vão desde o aumento do desempenho das baterias de iões de lítio até à contribuição para o desenvolvimento de ultracapacitores e de várias tecnologias verdes.
5 Principais aplicações dos nanotubos de carbono no sector da energia
1. Armazenamento de energia em baterias de iões de lítio
Os CNT servem como aditivos condutores tanto nas baterias de iões de lítio actuais como nas da próxima geração.
Ao incorporar uma pequena percentagem de CNT nos eléctrodos da bateria, verifica-se um aumento substancial da densidade energética.
Este aumento deve-se à melhoria da condutividade e das propriedades mecânicas dos CNT.
A resistência mecânica dos CNT permite a criação de eléctrodos mais espessos, que podem funcionar numa gama de temperaturas mais ampla e utilizar materiais com maior capacidade.
A dispersão, a utilização com ou sem aglutinantes e a combinação com outros aditivos são factores críticos para otimizar o desempenho dos CNT nestas baterias.
2. Ultracapacitores
Embora não tão amplamente explorados como a sua aplicação em baterias de iões de lítio, os CNT desempenham também um papel crucial no desenvolvimento de ultracapacitores.
Estes dispositivos beneficiam da elevada área de superfície e condutividade dos CNT, o que pode melhorar significativamente as capacidades de armazenamento de energia dos ultracapacitores.
3. Tecnologias verdes
Os CNT são parte integrante de várias tecnologias ecológicas, incluindo aplicações em betão, filmes e eletrónica.
No entanto, a sua contribuição mais notável neste sector é nas baterias de iões de lítio, que são fundamentais para a eletrificação dos veículos impulsionada pelos esforços de descarbonização.
Os CNT actuam como aditivos condutores, principalmente no cátodo, melhorando o desempenho geral da bateria.
Além disso, estudos académicos demonstraram o potencial dos CNT, em especial dos nanotubos de carbono de parede simples (SWCNT), em tecnologias avançadas de baterias, como as baterias de lítio-ar e lítio-enxofre, bem como em ânodos de lítio metálico.
4. Outras aplicações
Para além do armazenamento de energia, os CNT são utilizados em várias outras aplicações, como polímeros condutores, compósitos de polímeros reforçados com fibras, betão e asfalto, compósitos metálicos e pneus.
Também são utilizados em películas condutoras transparentes, materiais de interface térmica e sensores, o que realça a sua versatilidade e ampla aplicabilidade em diferentes sectores.
5. Resumo
Em resumo, os nanotubos de carbono são uma tecnologia fulcral no sector da energia, oferecendo melhorias significativas no armazenamento de energia e apoiando o desenvolvimento de tecnologias ecológicas.
As suas propriedades únicas tornam-nos indispensáveis nos esforços em curso para melhorar o desempenho das baterias e promover a sustentabilidade em várias aplicações industriais.
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