I det nuværende kommercielle lithium-ion-batterisystem er den begrænsende faktor hovedsageligt den elektriske ledningsevne. Især begrænser den utilstrækkelige ledningsevne af det positive elektrodemateriale direkte aktiviteten af ​​den elektrokemiske reaktion. Det er nødvendigt at tilføje et passende ledende middel til at forbedre materialets ledningsevne og konstruere det ledende netværk for at tilvejebringe en hurtig kanal til elektrontransport og sikrer, at det aktive materiale bruges fuldt ud. Derfor er det ledende middel også et uundværligt materiale i lithiumionbatteriet i forhold til det aktive materiale.

Ydelsen af ​​et ledende middel afhænger i vid udstrækning af strukturen af ​​materialerne og de manerer, hvor det er i kontakt med det aktive materiale. Almindeligt anvendte lithiumionbatteri ledende midler har følgende egenskaber:

(1) Carbon Black: Strukturen af ​​carbon sort udtrykkes ved graden af ​​aggregering af carbon sorte partikler i en kæde eller en drueform. De fine partikler, den tætpakkede netværkskæde, det store specifikke overfladeareal og enhedsmassen, som er gavnlige for at danne en kæde ledende struktur i elektrode. Som repræsentant for traditionelle ledende midler er Carbon Black i øjeblikket det mest anvendte ledende middel. Ulempen er, at prisen er høj, og det er vanskeligt at sprede sig.

(2)Grafit: Ledende grafit er kendetegnet ved en partikelstørrelse tæt på størrelsen af ​​de positive og negative aktive materialer, et moderat specifikt overfladeareal og god elektrisk ledningsevne. Det fungerer som en knudepunkt for det ledende netværk i batteriet, og i den negative elektrode kan det ikke kun forbedre ledningsevnen, men også kapaciteten.

(3) P-LI: Super P-LI er kendetegnet ved lille partikelstørrelse, svarende til ledende carbon sort, men moderat specifikt overfladeareal, især i form af grene i batteriet, hvilket er meget fordelagtigt til dannelse af et ledende netværk. Ulempen er, at det er vanskeligt at sprede sig.

(4)Carbon Nanotubes (CNTS): CNT'er er ledende agenter, der er opstået i de senere år. De har generelt en diameter på ca. 5nm og en længde på 10-20um. De kan ikke kun fungere som "ledninger" i ledende netværk, men har også dobbelt elektrodelagseffekt for at give spil til superkapacitorer med høj hastighed. Dens gode termiske ledningsevne er også befordrende for varmeafledning under batteriopladning og udladning, reducer batteripolarisering, forbedrer batteriets høje og lav temperatur ydeevne og forlænger batteriets levetid.

Som ledende middel kan CNT'er bruges i kombination med forskellige positive elektrodematerialer til forbedring af kapacitet, hastighed og cyklus ydelse af materiale/batteri. De positive elektrodematerialer, der kan bruges, inkluderer: licoo2, limn2O4, LifePO4, polymerpositiv elektrode, Li3v2 (PO4) 3, manganoxid og lignende.

Sammenlignet med andre almindelige ledende midler har carbon nanorør mange fordele som positive og negative ledende midler til lithiumionbatterier. Carbon nanorør har en høj elektrisk ledningsevne. Derudover har CNT'er et stort aspektforhold, og lavere tilsætningsbeløb kan opnå en perkolationstærskel svarende til andre tilsætningsstoffer (vedligeholdelse af afstanden til elektroner i forbindelsen eller lokal migration). Da carbon nanorør kan danne et meget effektivt elektrontransportnetværk, kan en konduktivitetsværdi, der ligner den for et sfærisk partikeladditiv, kun opnås med 0,2 vægt% SWCNT'er.

(5)Grafener en ny type to-dimensionelt fleksibelt plane kulstofmateriale med fremragende elektrisk og termisk ledningsevne. Strukturen gør det muligt for grafenpladelaget at klæbe til de aktive materialepartikler og tilvejebringe et stort antal ledende kontaktsteder for de positive og negative elektrode-aktive materialepartikler, så elektronerne kan udføres i et to-dimensionelt rum til dannelse af et ledende netværk med stort område. Således betragtes det som det ideelle ledende middel i øjeblikket.

Carbon Black og det aktive materiale er i punktkontakt og kan trænge ind i partiklerne af det aktive materiale for fuldt ud at øge anvendelsesforholdet for de aktive materialer. Carbon-nanorørene er i punktlinjekontakt og kan ispedd mellem de aktive materialer for at danne en netværksstruktur, som ikke kun øger ledningsevnen, på samme tid kan det også fungere som et delvist limningsmiddel, og kontakttilstanden for grafen er punkt-til-ansigt-kontakt, som kan forbinde overfladen af ​​det aktive materiale til at danne et stor-område adfærdsnetværk som et hovedkrop, men det er vanskeligt at dække det aktive materiale. Selv hvis mængden af ​​tilsat grafen øges kontinuerligt, er det vanskeligt at bruge det aktive materiale fuldstændigt og diffuse Li -ioner og forringe elektrodens ydelse. Derfor har disse tre materialer en god komplementær tendens. Blanding af carbon sort eller carbon nanorør med grafen for at konstruere et mere komplet ledende netværk kan forbedre den samlede ydelse af elektroden yderligere.

Fra grafens perspektiv varierer grafenens ydeevne desuden fra forskellige fremstillingsmetoder, i graden af ​​reduktion påvirker størrelsen på arket og forholdet mellem carbon sort, spredbarheden og tykkelsen af ​​elektroden alle naturen for ledende midler i høj grad. Blandt dem, da funktionen af ​​det ledende middel er at konstruere et ledende netværk til elektrontransport, hvis det ledende middel ikke er godt spredt, er det vanskeligt at konstruere et effektivt ledende netværk. Sammenlignet med det traditionelle carbon sort ledende middel har Graphene et ultrahøj specifikt overfladeareal, og π-π-konjugateffekten gør det lettere at agglomerere i praktiske anvendelser. Derfor er hvordan man gør grafen til at danne et godt spredningssystem og udnytte dets fremragende ydelse fuldt ud, der skal løses i den udbredte anvendelse af grafen.