En la aktuala komerca litio-jona bateria sistemo, la limiga faktoro estas ĉefe la elektra konduktiveco. Precipe, la nesufiĉa konduktiveco de la pozitiva elektroda materialo rekte limigas la agadon de la elektrokemia reago. Estas necese aldoni taŭgan konduktan agenton por plibonigi la konduktivecon de la materialo kaj konstrui la konduktan reton por provizi rapidan kanalon por elektron -transporto kaj certigas, ke la aktiva materialo estas plene uzata. Tial la konduktiva agento estas ankaŭ nemalhavebla materialo en la litio -jona baterio relative al la aktiva materialo.

La agado de kondukta agento dependas plejparte de la strukturo de la materialoj kaj la kutimoj, en kiuj ĝi kontaktas la aktivan materialon. Ofte uzataj litiaj jonaj bateriaj konduktaj agentoj havas la jenajn trajtojn:

(1) Karbona Nigro: La strukturo de karbona nigra estas esprimita per la grado de agregado de karbonaj nigraj eroj en ĉenon aŭ vinberformon. La fajnaj eroj, la dense plenplena reta ĉeno, la granda specifa surfacareo kaj la unuo -maso, kiuj estas utilaj por formi ĉenan konduktan strukturon en elektrodo. Kiel reprezentanto de tradiciaj konduktaj agentoj, Karbona Nigro estas nuntempe la plej uzata kondukta agento. La malavantaĝo estas, ke la prezo estas alta kaj malfacilas disvastigi.

(2)Grafito: Konduta grafito estas karakterizata de partikla grandeco proksime al tiu de la pozitivaj kaj negativaj aktivaj materialoj, modera specifa surfaco kaj bona elektra konduktiveco. Ĝi funkcias kiel nodo de la konduktiva reto en la kuirilaro, kaj en la negativa elektrodo, ĝi ne nur povas plibonigi la konduktivecon, sed ankaŭ la kapablon.

(3) P-Li: Super P-Li estas karakterizata de malgranda partikla grandeco, simila al kondukta karbona nigra, sed modera specifa surfaco, precipe en la formo de branĉoj en la baterio, kiu estas tre avantaĝa por formi konduktan reton. La malavantaĝo estas, ke malfacilas disvastiĝi.

(4)Karbonaj nanotuboj (CNTS): CNToj estas konduktaj agentoj aperintaj en la lastaj jaroj. Ili ĝenerale havas diametron de ĉirkaŭ 5nm kaj longo de 10-20um. Ili ne nur povas agi kiel "dratoj" en konduktaj retoj, sed ankaŭ havas duoblan elektrodan tavolan efikon por doni ludon al la altaj indicoj de superkapacitoj. Ĝia bona termika konduktiveco ankaŭ taŭgas por varmigi disipadon dum bateria ŝarĝo kaj malŝarĝo, redukti baterian polarizon, plibonigi baterian altan kaj malaltan temperaturon kaj plilongigi la baterian vivon.

Kiel konduktiva agento, CNToj povas esti uzataj kombina kun diversaj pozitivaj elektrodaj materialoj por plibonigi la kapablon, indicon kaj ciklan rendimenton de materialo/baterio. La pozitivaj elektrodaj materialoj uzeblaj inkluzivas: licoo2, limn2O4, lifePO4, polimera pozitiva elektrodo, li3v2 (PO4) 3, mangana rusto, kaj simile.

Kompare kun aliaj oftaj konduktaj agentoj, karbonaj nanotuboj havas multajn avantaĝojn kiel pozitivajn kaj negativajn konduktajn agentojn por litiaj jonaj baterioj. Karbonaj nanotuboj havas altan elektran konduktivecon. Krome, CNToj havas grandan aspekton, kaj pli malalta aldona kvanto povas atingi perkolan sojlon similan al aliaj aldonaĵoj (konservante la distancon de elektronoj en la komponaĵo aŭ loka migrado). Ĉar karbonaj nanotuboj povas formi tre efikan elektronan transportan reton, kondukta valoro simila al tiu de sfera partikla aldonaĵo povas esti atingita kun nur 0,2% en% de SWCNToj.

(5)Grafenoestas nova tipo de du-dimensia fleksebla ebena karbona materialo kun bonega elektra kaj termika konduktiveco. La strukturo permesas al la grafena folia tavolo aliĝi al la aktivaj materialaj eroj kaj provizi grandan nombron da konduktaj kontaktaj lokoj por la pozitivaj kaj negativaj elektrodaj aktivaj materialaj eroj, tiel ke la elektronoj povas esti kondukitaj en dudimensia spaco por formi grandan arean konduktan reton. Tiel ĝi estas konsiderata kiel la ideala konduktiva agento nuntempe.

La karbona nigra kaj la aktiva materialo estas en punkta kontakto, kaj povas penetri en la erojn de la aktiva materialo por plene pliigi la utiligan rilatumon de la aktivaj materialoj. La karbonaj nanotuboj estas en kontakta linio, kaj povas esti interplektitaj inter la aktivaj materialoj por formi retan strukturon, kiu ne nur pliigas konduktivecon, samtempe ĝi ankaŭ povas agi kiel parta liganta agento, kaj la kontakta reĝimo de grafeno estas ĉefa al-vizaĝa kontakto, sed ĝi povas konekti la aktivan materialon por kovri la aktivan materialon. Eĉ se la kvanto de grafeno aldonita estas kontinue pliigita, estas malfacile tute uzi la aktivan materialon, kaj difuzas lionojn kaj difektas la elektrodan rendimenton. Tial ĉi tiuj tri materialoj havas bonan komplementan tendencon. Miksado de karbonaj nigraj aŭ karbonaj nanotuboj kun grafeno por konstrui pli kompletan konduktan reton povas plue plibonigi la ĝeneralan agadon de la elektrodo.

Krome, el la perspektivo de grafeno, la agado de grafeno varias de malsamaj preparaj metodoj, en la grado de redukto, la grandeco de la folio kaj la rilatumo de karbona nigra, la disvastigebla kaj la dikeco de la elektrodo ĉiuj influas la naturojn de konduktaj agentoj. Inter ili, ĉar la funkcio de la konduktiva agento estas konstrui konduktan reton por elektron -transporto, se la konduktiva agento mem ne bone disvastiĝas, estas malfacile konstrui efikan konduktan reton. Kompare kun la tradicia karbona nigra konduktiva agento, grafeno havas ultra-altan specifan surfacon, kaj la π-π-konjuga efiko faciligas aglomeraĵon en praktikaj aplikoj. Sekve, kiel fari grafenon formi bonan disvastigan sistemon kaj fari plenan uzon de ĝia bonega agado estas ŝlosila problemo, kiu devas esti solvita en la vasta apliko de grafeno.