В настоящата търговска литиево-йонна батерия, ограничаващият фактор е главно електрическата проводимост. По -специално, недостатъчната проводимост на положителния материал на електрода директно ограничава активността на електрохимичната реакция. Необходимо е да се добави подходящ проводим агент, за да се подобри проводимостта на материала и да се изгради проводимата мрежа, за да се осигури бърз канал за транспортиране на електрон и да се гарантира, че активният материал е напълно използван. Следователно, проводимият агент също е незаменим материал в литиевата йонна батерия спрямо активния материал.

Изпълнението на проводящ агент зависи до голяма степен от структурата на материалите и маниерите, в които той е в контакт с активния материал. Често използваните литиево -йонни проводими агенти имат следните характеристики:

(1) Въглеродно черно: Структурата на въглеродното черно се изразява от степента на агрегиране на въглеродни черни частици във верига или гроздова форма. Фините частици, гъсто опакованата мрежова верига, голямата специфична повърхност и масата на единицата, които са полезни за образуване на верижна проводима структура в електрода. Като представител на традиционните проводими агенти, Carbon Black в момента е най -широко използваният проводим агент. Недостатъкът е, че цената е висока и е трудно да се разпръсне.

(2)Графит: Проводимият графит се характеризира с размер на частиците, близък до този на положителните и отрицателни активни материали, умерена специфична повърхност и добра електрическа проводимост. Той действа като възел на проводимата мрежа в батерията, а в отрицателния електрод може не само да подобри проводимостта, но и капацитета.

(3) P-LI: Super P-Li се характеризира с размер на малки частици, подобно на проводимото въглеродно черно, но умерена специфична повърхност, особено под формата на клони в батерията, което е много изгодно за образуване на проводима мрежа. Недостатъкът е, че е трудно да се разпръсне.

(4)Въглеродни нанотръби (CNT): CNT са проводими агенти, които се появиха през последните години. Обикновено те имат диаметър около 5 nm и дължина 10-20um. Те могат не само да действат като „проводници“ в проводимите мрежи, но и имат ефект на двоен електрод на слоя, за да дадат игра на високопоставените характеристики на суперкондензаторите. Добрата му термична проводимост също е благоприятна за разсейване на топлината по време на заряда на батерията и изпускане, намаляване на поляризацията на батерията, подобряване на високите и ниски температурни характеристики и удължаване на живота на батерията.

Като проводим агент, CNT могат да се използват в комбинация с различни положителни електродни материали за подобряване на капацитета, скоростта и производителността на цикъла на материал/батерия. Положителните електродни материали, които могат да се използват, включват: LiCOO2, LIMN2O4, LIFEPO4, Полимерен положителен електрод, LI3V2 (PO4) 3, манганов оксид и други подобни.

В сравнение с други общи проводими агенти, въглеродните нанотръби имат много предимства като положителни и отрицателни проводими агенти за литиево -йонни батерии. Въглеродните нанотръби имат висока електрическа проводимост. В допълнение, CNT имат голямо съотношение на страните и по -ниското количество добавяне може да постигне праг на просмукване, подобен на други добавки (поддържане на разстоянието на електроните в съединението или локалната миграция). Тъй като въглеродните нанотръби могат да образуват високоефективна електронна транспортна мрежа, може да се постигне стойност на проводимостта, подобна на тази на сферична добавка на частици с само 0,2 тегл.% SWCNT.

(5)Графене нов тип двуизмерен гъвкав равнинен въглероден материал с отлична електрическа и топлопроводимост. Структурата позволява на графеновия листов слой да се придържа към активните частици на материала и осигурява голям брой проводими контактни места за положителните и отрицателните частици на активния материал на електрода, така че електроните да могат да се провеждат в двуизмерно пространство, за да се образува проводима мрежа с голяма площ. По този начин той се счита за идеалния проводим агент в момента.

Въглеродният черно и активният материал са в точков контакт и могат да проникнат в частиците на активния материал, за да увеличат напълно съотношението на използване на активните материали. Въглеродните нанотръби са в контакт с точкова линия и могат да бъдат пресечени между активните материали, за да се образува мрежова структура, която не само увеличава проводимостта, в същото време може да действа и като частичен свързващ агент, а режимът на контакт на графена е контакт от точка до лице, който може да свърже повърхността на активния материал, за да образува голям материал. Дори ако количеството на добавения графен се увеличава непрекъснато, е трудно да се използва напълно активния материал и дифузни йони и влошават работата на електрода. Следователно тези три материала имат добра допълваща тенденция. Смесването на въглеродни черни или въглеродни нанотръби с графен за изграждане на по -пълна проводима мрежа може допълнително да подобри общата работа на електрода.

В допълнение, от гледна точка на графен, ефективността на графена варира от различни методи за подготовка, в степента на редукция, размерът на листа и съотношението на въглеродно черно, диспергируемостта и дебелината на електрода влияят значително на природата на проводимите агенти. Сред тях, тъй като функцията на проводимия агент е да се изгради проводима мрежа за транспортиране на електрон, ако самият проводим агент не е добре диспергиран, е трудно да се изгради ефективна проводима мрежа. В сравнение с традиционния проводим въглероден черно, графенът има ултра-висока специфична повърхност, а π-π конюгатният ефект улеснява агломерата в практическите приложения. Следователно, как да направим графена да се образува добра система за дисперсия и да се използва пълноценно от отличното му представяне е ключов проблем, който трябва да бъде решен в широкото приложение на графен.