वर्तमान वाणिज्यिक लिथियम-आयन बैटरी प्रणाली में, सीमित कारक मुख्य रूप से विद्युत चालकता है। विशेष रूप से, सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री की अपर्याप्त चालकता सीधे विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया की गतिविधि को सीमित करती है। सामग्री की चालकता को बढ़ाने के लिए एक उपयुक्त प्रवाहकीय एजेंट को जोड़ना और इलेक्ट्रॉन परिवहन के लिए एक तेज़ चैनल प्रदान करने के लिए प्रवाहकीय नेटवर्क का निर्माण करना आवश्यक है और यह सुनिश्चित करना है कि सक्रिय सामग्री का पूरी तरह से उपयोग किया जाता है। इसलिए, सक्रिय सामग्री के सापेक्ष प्रवाहकीय एजेंट भी लिथियम आयन बैटरी में एक अनिवार्य सामग्री है।

एक प्रवाहकीय एजेंट का प्रदर्शन काफी हद तक सामग्रियों की संरचना और सक्रिय सामग्री के संपर्क में आने के तरीके पर निर्भर करता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले लिथियम आयन बैटरी प्रवाहकीय एजेंटों में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

(1) कार्बन ब्लैक: कार्बन ब्लैक की संरचना कार्बन ब्लैक कणों के एक श्रृंखला या अंगूर के आकार में एकत्रीकरण की डिग्री द्वारा व्यक्त की जाती है। महीन कण, सघन रूप से भरी हुई नेटवर्क श्रृंखला, बड़ा विशिष्ट सतह क्षेत्र और इकाई द्रव्यमान, जो इलेक्ट्रोड में एक श्रृंखला प्रवाहकीय संरचना बनाने के लिए फायदेमंद होते हैं। पारंपरिक प्रवाहकीय एजेंटों के प्रतिनिधि के रूप में, कार्बन ब्लैक वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला प्रवाहकीय एजेंट है। नुकसान यह है कि कीमत अधिक है और इसे फैलाना मुश्किल है।

(2)सीसा: प्रवाहकीय ग्रेफाइट की विशेषता सकारात्मक और नकारात्मक सक्रिय सामग्रियों के समान कण आकार, एक मध्यम विशिष्ट सतह क्षेत्र और अच्छी विद्युत चालकता है। यह बैटरी में प्रवाहकीय नेटवर्क के एक नोड के रूप में कार्य करता है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड में, यह न केवल चालकता में सुधार कर सकता है, बल्कि क्षमता में भी सुधार कर सकता है।

(3) पी-ली: सुपर पी-ली को प्रवाहकीय कार्बन ब्लैक के समान छोटे कण आकार की विशेषता है, लेकिन मध्यम विशिष्ट सतह क्षेत्र, विशेष रूप से बैटरी में शाखाओं के रूप में, जो एक प्रवाहकीय नेटवर्क बनाने के लिए बहुत फायदेमंद है। नुकसान यह है कि इसे फैलाना मुश्किल है।

(4)कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी): सीएनटी प्रवाहकीय एजेंट हैं जो हाल के वर्षों में उभरे हैं। इनका व्यास आम तौर पर लगभग 5nm और लंबाई 10-20um होती है। वे न केवल प्रवाहकीय नेटवर्क में "तार" के रूप में कार्य कर सकते हैं, बल्कि सुपरकैपेसिटर की उच्च-दर विशेषताओं को खेलने के लिए डबल इलेक्ट्रोड परत प्रभाव भी डाल सकते हैं। इसकी अच्छी तापीय चालकता बैटरी चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान गर्मी अपव्यय, बैटरी ध्रुवीकरण को कम करने, बैटरी के उच्च और निम्न तापमान प्रदर्शन में सुधार करने और बैटरी जीवन को बढ़ाने के लिए भी अनुकूल है।

एक प्रवाहकीय एजेंट के रूप में, सीएनटी का उपयोग सामग्री/बैटरी की क्षमता, दर और चक्र प्रदर्शन में सुधार के लिए विभिन्न सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों के संयोजन में किया जा सकता है। जिन सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है उनमें शामिल हैं: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, पॉलिमर पॉजिटिव इलेक्ट्रोड, Li3V2(PO4)3, मैंगनीज ऑक्साइड, और इसी तरह।

अन्य सामान्य प्रवाहकीय एजेंटों की तुलना में, लिथियम आयन बैटरी के लिए सकारात्मक और नकारात्मक प्रवाहकीय एजेंट के रूप में कार्बन नैनोट्यूब के कई फायदे हैं। कार्बन नैनोट्यूब में उच्च विद्युत चालकता होती है। इसके अलावा, सीएनटी में बड़ा पहलू अनुपात होता है, और कम अतिरिक्त मात्रा अन्य एडिटिव्स (यौगिक या स्थानीय प्रवासन में इलेक्ट्रॉनों की दूरी को बनाए रखने) के समान एक अंतःस्त्राव सीमा प्राप्त कर सकती है। चूंकि कार्बन नैनोट्यूब एक अत्यधिक कुशल इलेक्ट्रॉन परिवहन नेटवर्क बना सकते हैं, गोलाकार कण योजक के समान चालकता मूल्य केवल 0.2 wt% SWCNTs के साथ प्राप्त किया जा सकता है।

(5)ग्राफीनउत्कृष्ट विद्युत और तापीय चालकता के साथ एक नए प्रकार का द्वि-आयामी लचीला समतल कार्बन पदार्थ है। संरचना ग्राफीन शीट परत को सक्रिय सामग्री कणों का पालन करने की अनुमति देती है, और सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री कणों के लिए बड़ी संख्या में प्रवाहकीय संपर्क साइट प्रदान करती है, ताकि इलेक्ट्रॉनों को दो-आयामी अंतरिक्ष में संचालित किया जा सके। बड़े क्षेत्र का प्रवाहकीय नेटवर्क। इस प्रकार इसे वर्तमान में आदर्श प्रवाहकीय एजेंट माना जाता है।

कार्बन ब्लैक और सक्रिय सामग्री बिंदु संपर्क में हैं, और सक्रिय सामग्री के उपयोग अनुपात को पूरी तरह से बढ़ाने के लिए सक्रिय सामग्री के कणों में प्रवेश कर सकते हैं। कार्बन नैनोट्यूब बिंदु रेखा संपर्क में हैं, और एक नेटवर्क संरचना बनाने के लिए सक्रिय सामग्रियों के बीच परस्पर जुड़े हो सकते हैं, जो न केवल चालकता बढ़ाता है, साथ ही, यह आंशिक बंधन एजेंट और ग्राफीन के संपर्क मोड के रूप में भी कार्य कर सकता है बिंदु-से-आमने संपर्क है, जो मुख्य निकाय के रूप में एक बड़े क्षेत्र के प्रवाहकीय नेटवर्क को बनाने के लिए सक्रिय सामग्री की सतह को जोड़ सकता है, लेकिन सक्रिय सामग्री को पूरी तरह से कवर करना मुश्किल है। भले ही ग्राफीन की मात्रा लगातार बढ़ाई जाए, सक्रिय सामग्री का पूरी तरह से उपयोग करना मुश्किल है, और ली आयनों को फैलाना और इलेक्ट्रोड प्रदर्शन को खराब करना है। इसलिए, इन तीन सामग्रियों में एक अच्छी पूरक प्रवृत्ति है। अधिक संपूर्ण प्रवाहकीय नेटवर्क बनाने के लिए ग्राफीन के साथ कार्बन ब्लैक या कार्बन नैनोट्यूब को मिलाने से इलेक्ट्रोड के समग्र प्रदर्शन में और सुधार हो सकता है।

इसके अलावा, ग्राफीन के परिप्रेक्ष्य से, ग्राफीन का प्रदर्शन विभिन्न तैयारी विधियों से भिन्न होता है, कमी की डिग्री, शीट का आकार और कार्बन ब्लैक का अनुपात, फैलाव और इलेक्ट्रोड की मोटाई सभी प्रकृति को प्रभावित करते हैं। प्रवाहकीय एजेंटों की बहुत अधिक। उनमें से, चूंकि प्रवाहकीय एजेंट का कार्य इलेक्ट्रॉन परिवहन के लिए एक प्रवाहकीय नेटवर्क का निर्माण करना है, यदि प्रवाहकीय एजेंट स्वयं अच्छी तरह से फैला हुआ नहीं है, तो एक प्रभावी प्रवाहकीय नेटवर्क का निर्माण करना मुश्किल है। पारंपरिक कार्बन ब्लैक प्रवाहकीय एजेंट की तुलना में, ग्राफीन में एक अति-उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र होता है, और π-π संयुग्म प्रभाव व्यावहारिक अनुप्रयोगों में एकत्र करना आसान बनाता है। इसलिए, ग्राफीन को एक अच्छा फैलाव प्रणाली कैसे बनाया जाए और इसके उत्कृष्ट प्रदर्शन का पूरा उपयोग कैसे किया जाए, यह एक महत्वपूर्ण समस्या है जिसे ग्राफीन के व्यापक अनुप्रयोग में हल करने की आवश्यकता है।