No actual sistema de baterías de iones de litio comercial, o factor limitante é principalmente a condutividade eléctrica. En particular, a condutividade insuficiente do material de electrodo positivo limita directamente a actividade da reacción electroquímica. É necesario engadir un axente condutor adecuado para mellorar a condutividade do material e construír a rede condutora para proporcionar unha canle rápida para o transporte de electróns e asegura que o material activo estea completamente utilizado. Polo tanto, o axente condutor tamén é un material indispensable na batería de ións de litio en relación ao material activo.

O rendemento dun axente condutor depende en gran medida da estrutura dos materiais e das maneiras nas que está en contacto co material activo. Os axentes condutores de batería de ións de litio usados ​​teñen as seguintes características:

(1) Negro de carbono: a estrutura do negro de carbono exprésase polo grao de agregación de partículas negras de carbono nunha cadea ou unha forma de uva. As partículas finas, a cadea de rede densamente embalada, a gran superficie específica e a masa unitaria, que son beneficiosas para formar unha estrutura condutora en cadea no electrodo. Como representante de axentes condutores tradicionais, o negro de carbono é actualmente o axente condutor máis utilizado. A desvantaxe é que o prezo é elevado e é difícil dispersarse.

(2)Grafito: O grafito condutor caracterízase por un tamaño de partícula próxima ao dos materiais activos positivos e negativos, unha superficie específica moderada e unha boa condutividade eléctrica. Actúa como un nodo da rede condutora na batería e no electrodo negativo, non só pode mellorar a condutividade, senón tamén a capacidade.

(3) P-LI: Super P-LI caracterízase por un tamaño de partícula pequena, semellante ao negro de carbono condutor, pero unha superficie específica moderada, especialmente en forma de ramas na batería, que é moi vantaxosa para formar unha rede condutora. A desvantaxe é que é difícil dispersarse.

(4)Nanotubos de carbono (CNTs): As CNT son axentes condutores que xurdiron nos últimos anos. Xeralmente teñen un diámetro de aproximadamente 5 nm e unha lonxitude de 10-20um. Non só poden actuar como "fíos" nas redes condutoras, senón que tamén teñen un efecto de capa de dobre electrodos para dar xogo ás características de alta velocidade dos supercapacitores. A súa boa condutividade térmica tamén propicia a disipación de calor durante a carga da batería e a descarga, reduce a polarización da batería, mellora a batería de alta e baixa temperatura e amplía a duración da batería.

Como axente condutor, as CNT pódense usar en combinación con varios materiais de electrodos positivos para mellorar a capacidade, a taxa e o rendemento do ciclo de material/batería. Os materiais de electrodos positivos que se poden usar inclúen: LiCOO2, LIMN2O4, LIFEPO4, electrodo positivo polímero, LI3V2 (PO4) 3, óxido de manganeso e similares.

En comparación con outros axentes condutores comúns, os nanotubos de carbono teñen moitas vantaxes como axentes condutores positivos e negativos para as baterías de ións de litio. Os nanotubos de carbono teñen unha alta condutividade eléctrica. Ademais, as CNT teñen unha gran relación de aspecto e un menor importe da adición pode conseguir un limiar de percolación similar a outros aditivos (mantendo a distancia de electróns no composto ou na migración local). Dado que os nanotubos de carbono poden formar unha rede de transporte de electróns altamente eficiente, pódese conseguir un valor de condutividade similar ao dun aditivo de partículas esféricas con só 0,2% en peso dos SWCNT.

(5)Grafenoé un novo tipo de material de carbono plano flexible bidimensional con excelente condutividade eléctrica e térmica. A estrutura permite que a capa de folla de grafeno se adhira ás partículas de material activo e proporcione un gran número de sitios de contacto condutores para as partículas de material activo positivas e negativas, de xeito que os electróns se poidan realizar nun espazo bidimensional para formar unha rede condutora de gran área. Así, considérase como o axente condutor ideal actualmente.

O negro de carbono e o material activo están en contacto puntual e poden penetrar nas partículas do material activo para aumentar completamente a relación de utilización dos materiais activos. Os nanotubos de carbono están en contacto con liña e pódense intercalarse entre os materiais activos para formar unha estrutura de rede, que non só aumenta a condutividade, ao mesmo tempo, tamén pode actuar como axente de unión parcial, e o modo de contacto do grafeno é un contacto puntual, pero pode conectar a superficie do material activo. Mesmo se a cantidade de grafeno engadido aumenta continuamente, é difícil utilizar completamente o material activo e difundir ións Li e deteriorar o rendemento dos electrodos. Polo tanto, estes tres materiais teñen unha boa tendencia complementaria. A mestura de nanotubos de carbono ou de carbono con grafeno para construír unha rede condutora máis completa pode mellorar aínda máis o rendemento global do electrodo.

Ademais, desde a perspectiva do grafeno, o rendemento do grafeno varía de diferentes métodos de preparación, no grao de redución, o tamaño da folla e a relación de negro de carbono, a dispersibilidade e o grosor do electrodo afectan moito ás naturezas de axentes condutores. Entre eles, dado que a función do axente condutor é construír unha rede condutora para o transporte de electróns, se o propio axente condutor non está ben disperso, é difícil construír unha rede condutora eficaz. En comparación co axente condutor de carbono tradicional de carbono, o grafeno ten unha superficie específica ultra-alta e o efecto conxugado π-π facilita o aglomerado en aplicacións prácticas. Polo tanto, como facer que o grafeno forme un bo sistema de dispersión e facer un uso total do seu excelente rendemento é un problema clave que hai que resolver na aplicación xeneralizada do grafeno.