Gaur egungo litio-ioizko bateria sistema komertzialean, faktore mugatzailea eroankortasun elektrikoa da batez ere.Bereziki, elektrodo positiboaren materialaren eroankortasun nahikorik ezak zuzenean mugatzen du erreakzio elektrokimikoaren jarduera.Beharrezkoa da agente eroale egoki bat gehitzea materialaren eroankortasuna hobetzeko eta sare eroalea eraikitzeko elektroiak garraiatzeko kanal azkar bat eskaintzeko eta material aktiboa guztiz erabiltzen dela ziurtatzeko.Hori dela eta, agente eroalea ezinbesteko materiala da litio-ioizko baterian material aktiboarekiko.

Agente eroale baten errendimendua materialen egituraren eta material aktiboarekin harremanetan jartzeko moduen araberakoa da neurri handi batean.Gehien erabiltzen diren litio-ioizko bateriaren agente eroaleek ezaugarri hauek dituzte:

(1) Karbono beltza: karbono beltzaren egitura karbono beltzaren partikulen agregazio-mailaren arabera adierazten da kate batean edo mahats forman.Partikula finak, trinkoki jositako sare-katea, azalera espezifiko handia eta masa unitatea, onuragarriak dira elektrodoan kate-egitura eroale bat osatzeko.Agente eroale tradizionalen ordezkari gisa, karbono beltza da gaur egun gehien erabiltzen den agente eroalea.Desabantaila da prezioa altua dela eta zaila dela sakabanatzea.

(2)Grafitoa: Grafito eroalea material aktibo positibo eta negatiboen hurbileko partikulen tamaina, azalera espezifiko moderatua eta eroankortasun elektriko ona ditu.Sare eroalearen nodo gisa jokatzen du baterian, eta elektrodo negatiboan, eroankortasuna hobetu ez ezik, edukiera ere hobetu dezake.

(3) P-Li: Super P-Li-k partikula tamaina txikia du, karbono beltz eroalearen antzekoa, baina azalera espezifiko moderatua, batez ere baterian adar forman, sare eroale bat osatzeko oso abantailatsua dena.Desabantaila da zaila dela sakabanatzea.

(4)Karbonozko nanohodiak (CNT): CNTak azken urteotan sortu diren eragile eroaleak dira.Orokorrean 5nm inguruko diametroa eta 10-20um-ko luzera dute.Sare eroaleetan "hari" gisa jardutea ez ezik, elektrodo bikoitzeko geruza efektua ere izan dezakete superkondentsadoreen tasa altuko ezaugarriei jokoa emateko.Bere eroankortasun termiko onak bateriaren karga eta deskargan beroa xahutzeko ere laguntzen du, bateriaren polarizazioa murrizten du, bateriaren tenperatura altuko eta baxuko errendimendua hobetzen du eta bateriaren iraupena luzatzen du.

Agente eroale gisa, CNTak hainbat elektrodo positibo-materialekin konbinatuta erabil daitezke material/bateria-ren ahalmena, abiadura eta zikloaren errendimendua hobetzeko.Erabili daitezkeen elektrodo positiboen materialak honako hauek dira: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, polimero elektrodo positiboa, Li3V2(PO4)3, manganeso oxidoa eta antzekoak.

Beste agente eroale arruntekin alderatuta, karbono nanohodiek abantaila asko dituzte litio ioizko baterien eragile eroale positibo eta negatibo gisa.Karbonozko nanohodiek eroankortasun elektriko handia dute.Horrez gain, CNT-ek aspektu-erlazio handia dute, eta gehigarri txikiagoek beste gehigarri batzuen antzeko perkolazio-atalasea lor dezakete (konposatuan elektroien distantzia mantenduz edo tokiko migrazioa).Karbonozko nanohodiek elektroi-garraio-sare oso eraginkorra era dezaketenez, partikula esferikoen gehigarri baten antzeko eroankortasun-balioa lor daiteke SWCNT-en %0,2 pisuarekin soilik.

(5)GrafenoaBi dimentsioko karbono planar malguko material mota berria da, eroankortasun elektriko eta termiko bikaina duena.Egiturari esker, grafeno-xafla geruza material aktiboaren partikulei atxikitzea ahalbidetzen du, eta elektrodo positibo eta negatiboko material aktiboko partikulen kontaktu gune eroale ugari eskaintzen ditu, elektroiak bi dimentsioko espazio batean eraman ahal izateko. eremu handiko sare eroalea.Beraz, gaur egun agente eroale idealtzat hartzen da.

Karbono beltza eta material aktiboa puntu kontaktuan daude, eta material aktiboaren partikuletan sar daitezke material aktiboen erabilera-erlazioa guztiz handitzeko.Karbonozko nanohodiak lerro puntuko kontaktuan daude, eta material aktiboen artean tartekatu daitezke sare-egitura bat osatzeko, eta horrek eroankortasuna areagotzen ez ezik, aldi berean, lotura-agente partzial gisa ere jardun dezake eta grafenoaren kontaktu-modua. puntu-aurpegiko kontaktua da, eta material aktiboaren gainazala konektatu dezake eremu handiko sare eroalea gorputz nagusi gisa osatzeko, baina zaila da material aktiboa guztiz estaltzea.Gehitutako grafeno kopurua etengabe handitzen bada ere, zaila da material aktiboa guztiz erabiltzea eta Li ioiak hedatzea eta elektrodoen errendimendua hondatzea.Hori dela eta, hiru material hauek joera osagarri ona dute.Karbono beltza edo karbono nanohodiak grafenoarekin nahastuz sare eroale osoago bat eraikitzeko, elektrodoaren errendimendu orokorra gehiago hobetu daiteke.

Horrez gain, grafenoaren ikuspuntutik, grafenoaren errendimendua prestatzeko metodo desberdinetatik aldatzen da, murrizketa mailan, xaflaren tamainan eta karbono beltzaren proportzioan, sakabanagarritasunaren eta elektrodoaren lodieraren arabera, izaerari eragiten diote. agente eroaleak asko.Horien artean, agente eroalearen funtzioa elektroi-garraiorako sare eroale bat eraikitzea denez, agente eroalea bera ondo barreiatuta ez badago, zaila da sare eroale eraginkor bat eraikitzea.Karbono beltzaren ohiko agente eroalearekin alderatuta, grafenoak gainazal espezifiko oso altua du, eta π-π efektu konjokatuak aplikazio praktikoetan aglomeratzea errazten du.Hori dela eta, grafenoa dispertsio-sistema on bat osatzea eta bere errendimendu bikaina guztiz aprobetxatzea grafenoaren aplikazio zabalean konpondu beharreko funtsezko arazoa da.