In die huidige kommersiële litium-ioonbatterystelsel is die beperkende faktor hoofsaaklik die elektriese geleidingsvermoë.In die besonder beperk die onvoldoende geleidingsvermoë van die positiewe elektrodemateriaal die aktiwiteit van die elektrochemiese reaksie direk.Dit is nodig om 'n geskikte geleidende middel by te voeg om die geleidingsvermoë van die materiaal te verbeter en die geleidende netwerk te bou om 'n vinnige kanaal vir elektronvervoer te verskaf en te verseker dat die aktiewe materiaal ten volle benut word.Daarom is die geleidende middel ook 'n onontbeerlike materiaal in die litiumioonbattery relatief tot die aktiewe materiaal.

Die werkverrigting van 'n geleidende middel hang in 'n groot mate af van die struktuur van die materiale en die maniere waarop dit in kontak is met die aktiewe materiaal.Algemeen gebruikte litiumioonbattery geleidende middels het die volgende eienskappe:

(1) Koolswart: Die struktuur van koolstofswart word uitgedruk deur die mate van samevoeging van koolstofswartdeeltjies in 'n ketting of 'n druifvorm.Die fyn deeltjies, die diggepakte netwerkketting, die groot spesifieke oppervlakarea en die eenheidsmassa, wat voordelig is om 'n kettinggeleidende struktuur in elektrode te vorm.As 'n verteenwoordiger van tradisionele geleidende middels is koolstofswart tans die mees gebruikte geleidende middel.Die nadeel is dat die prys hoog is en dit moeilik is om te versprei.

(2)Grafiet: Geleidende grafiet word gekenmerk deur 'n deeltjiegrootte naby dié van die positiewe en negatiewe aktiewe materiale, 'n matige spesifieke oppervlakarea en goeie elektriese geleidingsvermoë.Dit dien as 'n nodus van die geleidende netwerk in die battery, en in die negatiewe elektrode kan dit nie net die geleidingsvermoë verbeter nie, maar ook die kapasiteit.

(3) P-Li: Super P-Li word gekenmerk deur klein deeltjiegrootte, soortgelyk aan geleidende koolstofswart, maar matige spesifieke oppervlakte, veral in die vorm van takke in die battery, wat baie voordelig is vir die vorming van 'n geleidende netwerk.Die nadeel is dat dit moeilik is om te versprei.

(4)Koolstof nanobuise (CNT's): CNT'e is geleidende middels wat in onlangse jare na vore gekom het.Hulle het gewoonlik 'n deursnee van ongeveer 5nm en 'n lengte van 10-20um.Hulle kan nie net as "drade" in geleidende netwerke optree nie, maar het ook 'n dubbele elektrodelaag-effek om die hoësnelheidseienskappe van superkapasitors te speel.Die goeie termiese geleidingsvermoë is ook bevorderlik vir hitte-afvoer tydens batterylaai en -ontlading, verminder batterypolarisasie, verbeter battery hoë en lae temperatuur werkverrigting en verleng batterylewe.

As 'n geleidende middel kan CNT's in kombinasie met verskeie positiewe elektrodemateriale gebruik word om die kapasiteit, tempo en siklusprestasie van materiaal/battery te verbeter.Die positiewe elektrode materiale wat gebruik kan word sluit in: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, polimeer positiewe elektrode, Li3V2(PO4)3, mangaanoksied, en dies meer.

In vergelyking met ander algemene geleidende middels, het koolstofnanobuise baie voordele as positiewe en negatiewe geleidende middels vir litiumioonbatterye.Koolstof nanobuise het 'n hoë elektriese geleidingsvermoë.Daarbenewens het CNT'e 'n groot aspekverhouding, en 'n laer byvoegingshoeveelheid kan 'n perkolasiedrempel bereik soortgelyk aan ander bymiddels (die handhawing van die afstand van elektrone in die verbinding of plaaslike migrasie).Aangesien koolstofnanobuise 'n hoogs doeltreffende elektronvervoernetwerk kan vorm, kan 'n geleidingswaarde soortgelyk aan dié van 'n sferiese deeltjie-bymiddel met slegs 0.2 gew.% van SWCNTs bereik word.

(5)Grafeenis 'n nuwe tipe tweedimensionele buigsame planêre koolstofmateriaal met uitstekende elektriese en termiese geleidingsvermoë.Die struktuur laat die grafeenplaatlaag aan die aktiewe materiaaldeeltjies kleef, en verskaf 'n groot aantal geleidende kontakplekke vir die positiewe en negatiewe elektrode aktiewe materiaaldeeltjies, sodat die elektrone in 'n tweedimensionele ruimte gelei kan word om 'n groot-area geleidende netwerk.Dit word dus tans as die ideale geleidende middel beskou.

Die koolstofswart en die aktiewe materiaal is in puntkontak, en kan in die deeltjies van die aktiewe materiaal binnedring om die benuttingsverhouding van die aktiewe materiaal ten volle te verhoog.Die koolstofnanobuise is in puntlynkontak, en kan tussen die aktiewe materiale afgewissel word om 'n netwerkstruktuur te vorm, wat nie net geleidingsvermoë verhoog nie, Terselfdertyd kan dit ook as 'n gedeeltelike bindingsmiddel optree, en die kontakmodus van grafeen is punt-tot-aangesig kontak, wat die oppervlak van die aktiewe materiaal kan verbind om 'n groot-area geleidende netwerk as 'n hoofliggaam te vorm, maar dit is moeilik om die aktiewe materiaal heeltemal te bedek.Selfs al word die hoeveelheid grafeen wat bygevoeg word voortdurend verhoog, is dit moeilik om die aktiewe materiaal heeltemal te benut, en Li-ione te versprei en die elektrode-prestasie te verswak.Daarom het hierdie drie materiale 'n goeie komplementêre neiging.Die vermenging van koolstofswart of koolstofnanobuise met grafeen om 'n meer volledige geleidende netwerk te bou, kan die algehele werkverrigting van die elektrode verder verbeter.

Daarbenewens, vanuit die perspektief van grafeen, verskil die werkverrigting van grafeen van verskillende voorbereidingsmetodes, in die mate van reduksie, die grootte van die plaat en die verhouding van koolstofswart, die dispergeerbaarheid en die dikte van die elektrode beïnvloed almal die aard van geleidende middels grootliks.Onder hulle, aangesien die funksie van die geleidende middel is om 'n geleidende netwerk vir elektronvervoer te bou, as die geleidende middel self nie goed versprei is nie, is dit moeilik om 'n effektiewe geleidende netwerk te bou.In vergelyking met die tradisionele koolstofswart geleidende middel, het grafeen 'n ultrahoë spesifieke oppervlakte, en die π-π-gekonjugeerde effek maak dit makliker om in praktiese toepassings te agglomereer.Hoe om grafeen 'n goeie verspreidingsisteem te maak en die uitstekende werkverrigting daarvan ten volle te gebruik, is 'n sleutelprobleem wat opgelos moet word in die wydverspreide toepassing van grafeen.