En la nuna komerca litio-jona bateriosistemo, la limiga faktoro estas ĉefe la elektra kondukteco.Aparte, la nesufiĉa kondukteco de la pozitiva elektrodmaterialo rekte limigas la agadon de la elektrokemia reago.Necesas aldoni taŭgan konduktan agenton por plibonigi la konduktivecon de la materialo kaj konstrui la konduktan reton por provizi rapidan kanalon por elektrona transporto kaj certigi, ke la aktiva materialo estas plene uzata.Tial, la kondukta agento ankaŭ estas nemalhavebla materialo en la litia jona baterio rilate al la aktiva materialo.

La agado de kondukta agento dependas grandparte de la strukturo de la materialoj kaj la manieroj en kiuj ĝi estas en kontakto kun la aktiva materialo.Ofte uzitaj litiojonaj bateriokonduktilaj agentoj havas la sekvajn karakterizaĵojn:

(1) Karbonnigro: La strukturo de karbonigro estas esprimita per la grado de agregado de karbonigraj partikloj en ĉenon aŭ vinberformon.La fajnaj partikloj, la dense plenplena reto ĉeno, la granda specifa surfacareo, kaj la unuomaso, kiuj estas utilaj por formi ĉenan konduktan strukturon en elektrodo.Kiel reprezentanto de tradiciaj konduktaj agentoj, karbonigro estas nuntempe la plej vaste uzata kondukta agento.La malavantaĝo estas, ke la prezo estas alta kaj malfacilas disvastigi.

(2)Grafito: Kondukta grafito estas karakterizita per partiklograndeco proksima al tiu de la pozitivaj kaj negativaj aktivaj materialoj, modera specifa surfacareo, kaj bona elektra kondukteco.Ĝi funkcias kiel nodo de la kondukta reto en la baterio, kaj en la negativa elektrodo, ĝi povas ne nur plibonigi la konduktivecon, sed ankaŭ la kapaciton.

(3) P-Li: Super P-Li karakterizas per malgranda partikla grandeco, simila al kondukta karbonigro, sed modera specifa surfaco, precipe en formo de branĉoj en la baterio, kio estas tre avantaĝa por formi konduktan reton.La malavantaĝo estas, ke estas malfacile disiĝi.

(4)Karbonnanotuboj (CNToj): CNToj estas konduktaj agentoj kiuj aperis en la lastaj jaroj.Ili ĝenerale havas diametron de ĉirkaŭ 5nm kaj longon de 10-20um.Ili povas ne nur funkcii kiel "dratoj" en konduktaj retoj, sed ankaŭ havas duoblan elektrodan tavolefiko por doni ludon al la altkvalitaj trajtoj de superkondensiloj.Ĝia bona varmokondukteco ankaŭ estas favora al varmo disipado dum bateria ŝargo kaj malŝarĝo, reduktas baterian polusiĝon, plibonigas baterian rendimenton de alta kaj malalta temperaturo kaj plilongigas baterian vivon.

Kiel kondukta agento, CNT-oj povas esti uzataj en kombinaĵo kun diversaj pozitivaj elektrodaj materialoj por plibonigi la kapaciton, indicon kaj ciklan agadon de materialo/kuirilaro.La pozitivaj elektrodaj materialoj uzeblaj inkluzivas: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, polimera pozitiva elektrodo, Li3V2(PO4)3, manganoksido kaj similaj.

Kompare kun aliaj komunaj konduktaj agentoj, karbonaj nanotuboj havas multajn avantaĝojn kiel pozitivajn kaj negativajn konduktajn agentojn por litijonaj baterioj.Karbonnanotuboj havas altan elektran konduktivecon.Krome, CNToj havas grandan bildformaton, kaj pli malalta aldonkvanto povas atingi perkoladsojlon similan al aliaj aldonaĵoj (konservante la distancon de elektronoj en la kunmetaĵo aŭ loka migrado).Ĉar karbonnanotuboj povas formi tre efikan elektronan transportreton, konduktivecvaloro simila al tiu de sfera partikla aldonaĵo povas esti atingita kun nur 0.2 wt% de SWCNToj.

(5)Grafenoestas nova tipo de dudimensia fleksebla ebena karbona materialo kun bonega elektra kaj termika kondukteco.La strukturo permesas al la grafena folio tavolo aliĝi al la aktivaj materialaj partikloj, kaj havigi grandan nombron da konduktaj kontaktejoj por la pozitivaj kaj negativaj elektrodaj aktivaj materialaj partikloj, tiel ke la elektronoj povas esti kondukitaj en dudimensia spaco por formi grand-area kondukta reto.Tiel ĝi estas konsiderata kiel la ideala kondukta agento nuntempe.

La karbonigro kaj la aktiva materialo estas en punkta kontakto, kaj povas penetri en la partiklojn de la aktiva materialo por plene pliigi la uzon de la aktivaj materialoj.La karbonaj nanotuboj estas en punktolinia kontakto, kaj povas esti intermetitaj inter la aktivaj materialoj por formi retan strukturon, kiu ne nur pliigas konduktivecon, Samtempe, ĝi ankaŭ povas funkcii kiel parta liga agento, kaj la kontaktmaniero de grafeno. estas punkto-al-vizaĝa kontakto, kiu povas konekti la surfacon de la aktiva materialo por formi grandan arean konduktan reton kiel ĉefa korpo, sed estas malfacile tute kovri la aktivan materialon.Eĉ se la kvanto de grafeno aldonita estas senĉese pliigita, estas malfacile plene uzi la aktivan materialon, kaj disvastigi Li-jonojn kaj difekti la elektrodan agadon.Tial ĉi tiuj tri materialoj havas bonan komplementan tendencon.Miksi karbonnigro aŭ karbonaj nanotuboj kun grafeno por konstrui pli kompletan konduktan reton povas plu plibonigi la ĝeneralan rendimenton de la elektrodo.

Krome, el la perspektivo de grafeno, la rendimento de grafeno varias de malsamaj preparmetodoj, en la grado de redukto, la grandeco de la folio kaj la rilatumo de karbonigro, la disvastigebleco kaj la dikeco de la elektrodo ĉiuj influas la naturojn. de konduktaj agentoj multe.Inter ili, ĉar la funkcio de la kondukta agento estas konstrui konduktan reton por elektrona transporto, se la kondukta agento mem ne estas bone disigita, estas malfacile konstrui efikan konduktan reton.Kompare kun la tradicia karbonnigra kondukta agento, grafeno havas ultra-altan specifan surfacareon, kaj la π-π-konjugacia efiko faciligas la aglomeradon en praktikaj aplikoj.Sekve, kiel fari grafenon formi bonan disvastigsistemon kaj plene uzi ĝian bonegan agadon estas ŝlosila problemo, kiu devas esti solvita en la disvastigita apliko de grafeno.