V současném komerčním systému lithium-iontové baterie je omezujícím faktorem hlavně elektrická vodivost. Zejména nedostatečná vodivost pozitivního elektrodového materiálu přímo omezuje aktivitu elektrochemické reakce. Je nutné přidat vhodné vodivé činidlo pro zvýšení vodivosti materiálu a vytvoření vodivé sítě, aby poskytla rychlý kanál pro přenos elektronů a zajistilo, aby byl aktivní materiál plně využit. Vodivé činidlo je proto také nepostradatelným materiálem v lithium -iontové baterii vzhledem k aktivnímu materiálu.

Výkon vodivého činidla do značné míry závisí na struktuře materiálů a chování, ve kterých je v kontaktu s aktivním materiálem. Běžně používané vodivé činidla lithium iontové baterie mají následující vlastnosti:

(1) Karbonová černá: Struktura uhorkové černé je vyjádřena stupněm agregace částic černých uhlíku do řetězce nebo tvaru hroznů. Jemné částice, hustě zabalený síťový řetězec, velká specifická povrchová plocha a hmota jednotky, které jsou prospěšné pro vytvoření struktury vodivé struktury v elektrodě. Jako zástupce tradičních vodivých látek je Carbon Black v současné době nejrozšířenějším vodivým činidlem. Nevýhodou je, že cena je vysoká a je obtížné ji rozptýlit.

(2)Grafit: Vodivý grafit je charakterizován velikostí částic blízké velikosti pozitivních a negativních aktivních materiálů, mírnou specifickou povrchovou plochou a dobrou elektrickou vodivostí. Působí jako uzel vodivé sítě v baterii a v negativní elektrodě může nejen zlepšit vodivost, ale také kapacitu.

(3) P-li: Super P-Li je charakterizován malou velikostí částic, podobně jako vodivá uhlíková černá, ale střední specifická povrchová plocha, zejména ve formě větví v baterii, což je velmi výhodné pro vytváření vodivé sítě. Nevýhodou je, že je obtížné se rozptýlit.

(4)Uhlíkové nanotrubice (CNT): CNT jsou vodivé látky, které se objevily v posledních letech. Obecně mají průměr asi 5nm a délku 10-20UM. Mohou nejen působit jako „dráty“ ve vodivých sítích, ale také mají efekt dvojité elektrodové vrstvy, aby poskytli hru s vysokou mírou charakteristik superkondenzátorů. Jeho dobrá tepelná vodivost také vede k rozptylu tepla během nabití a vypouštění baterie, snižovat polarizaci baterie, zlepšit vysoký výkon a nízkou teplotu baterie a prodloužit výdrž baterie.

Jako vodivý činidlo lze CNT použít v kombinaci s různými pozitivními elektrodovými materiály ke zlepšení kapacity, rychlosti a výkonu cyklu materiálu/baterie. Pozitivní elektrodové materiály, které lze použít, zahrnují: licoo2, limn2O4, lifePo4, polymerní pozitivní elektroda, li3v2 (PO4) 3, oxid manganu a podobně.

Ve srovnání s jinými běžnými vodivými látkami mají uhlíkové nanotrubice mnoho výhod jako pozitivních a negativních vodivých látek pro lithium -iontové baterie. Uhlíkové nanotrubice mají vysokou elektrickou vodivost. Kromě toho mají CNT velký poměr stran a nižší množství přidání může dosáhnout prahu perkolace podobné jiným aditivům (udržování vzdálenosti elektronů ve sloučenině nebo lokální migraci). Vzhledem k tomu, že uhlíkové nanotrubice mohou tvořit vysoce efektivní síť transportu elektronů, lze hodnotu vodivosti podobné hodnotě sférické přísady částic dosáhnout pouze s 0,2% hmotn. SWCNT.

(5)Grafenje nový typ dvourozměrného flexibilního rovinného uhlíkového materiálu s vynikající elektrickou a tepelnou vodivostí. Struktura umožňuje vrstvě grafenových plechů přilepit částic aktivního materiálu a poskytuje velké množství vodivých kontaktních míst pro kladné a negativní částice aktivního materiálu elektrody, takže elektrony mohou být prováděny ve dvourozměrném prostoru za vzniku vodivé sítě ve velké ploše. V současné době je tedy považován za ideální vodivé činidlo.

Kontaktem na bodovém kontaktu je uhlíková černá a aktivní materiál a může proniknout do částic aktivního materiálu, aby se plně zvýšila poměr využití aktivních materiálů. Uhlíkové nanotrubice jsou v kontaktu s bodovou čárou a mohou být rozptýleny mezi aktivními materiály za účelem vytvoření síťové struktury, která nejen zvyšuje vodivost, ale současně může působit také jako částečný spojovací činidlo, a kontaktní režim grafenu je obtížný, ale je obtížné zakrýt aktivní materiál, který je zcela zakrýván aktivním materiálem. I když se množství přidaného grafenu neustále zvyšuje, je obtížné zcela využít aktivní materiál a difúzní lionty a zhoršovat výkon elektrod. Proto tyto tři materiály mají dobrý doplňkový trend. Míchání uhlíkových nanotrubic s grafenem pro konstrukci úplnější vodivé sítě může dále zlepšit celkový výkon elektrody.

Kromě toho se z pohledu grafenu liší výkon grafenu od různých přípravných metod, ve stupni redukce, velikosti listu a poměru uhorkové černé, rozptylovatelnost a tloušťka elektrody velmi ovlivňují povahu vodivých látek. Mezi nimi, protože funkcí vodivého činidla je konstruovat vodivou síť pro přenos elektronů, pokud samotný vodivý činidlo není dobře rozptýleno, je obtížné vytvořit účinnou vodivou síť. Ve srovnání s tradičním vodivým činidlem na uhlíkovou černou má grafen ultra vysokou specifickou povrchovou plochu a efekt konjugátů π-π usnadňuje aglomerát v praktických aplikacích. Proto, jak učinit grafenový forma dobrým rozptylovým systémem a plné využití jeho vynikajícího výkonu, je proto klíčovým problémem, který je třeba vyřešit při rozsáhlé aplikaci grafenu.