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 तेज चैनल प्रदान करने के लिए प्रवाहकीय नेटवर्क का निर्माण करना आवश्यक है और यह सुनिश्चित करता है कि सक्रिय सामग्री पूरी तरह से उपयोग की जाती है। इसलिए, प्रवाहकीय एजेंट भी सक्रिय सामग्री के सापेक्ष लिथियम आयन बैटरी में एक अपरिहार्य सामग्री है।

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

(1) कार्बन ब्लैक: कार्बन ब्लैक की संरचना कार्बन ब्लैक कणों के एकत्रीकरण की डिग्री द्वारा एक श्रृंखला या अंगूर के आकार में व्यक्त की जाती है। ठीक कण, घनी पैक नेटवर्क श्रृंखला, बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र और यूनिट द्रव्यमान, जो इलेक्ट्रोड में एक श्रृंखला प्रवाहकीय संरचना बनाने के लिए फायदेमंद 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 तितर -बितर करना मुश्किल है।

(२)सीसा: प्रवाहकीय ग्रेफाइट को सकारात्मक और नकारात्मक सक्रिय सामग्री, एक मध्यम विशिष्ट सतह क्षेत्र और अच्छी विद्युत चालकता के करीब एक कण आकार की विशेषता 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 भी हो सकता है।

(3) पी-एलआई: सुपर पी-एलआई को छोटे कण आकार की विशेषता है, जो प्रवाहकीय कार्बन ब्लैक के समान 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 तितर -बितर करना मुश्किल है।

(४)कार्बन नैनोट्यूब: CNT कंडक्टिव एजेंट हैं जो हाल के वर्षों में उभरे हैं। उनके पास आम तौर पर लगभग 5nm का व्यास और 10-20m की लंबाई होती है। वे न केवल प्रवाहकीय नेटवर्क में "तारों" के रूप में कार्य कर सकते हैं, बल्कि सुपरकैपेसिटर की उच्च-दर विशेषताओं को खेलने के लिए डबल इलेक्ट्रोड परत प्रभाव भी रखते हैं। बैटरी चार्ज और डिस्चार्ज के दौरान अपव्यय को गर्म करने, बैटरी ध्रुवीकरण को कम करने, बैटरी उच्च और कम तापमान प्रदर्शन में सुधार करने और बैटरी जीवन का विस्तार करने के लिए इसकी अच्छी तापीय चालकता भी अनुकूल है।

एक प्रवाहकीय एजेंट के रूप में, CNT का उपयोग सामग्री/बैटरी की क्षमता, दर और चक्र प्रदर्शन में सुधार करने के लिए विभिन्न सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के साथ संयोजन में किया जा सकता है। उपयोग की जा सकने वाली सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री में शामिल हैं: LICOO2, LIMN2O4, LIFEPO4, पॉलिमर पॉजिटिव इलेक्ट्रोड, LI3V2 (PO4) 3, मैंगनीज ऑक्साइड, और इस तरह।

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

(५)ग्राफीनउत्कृष्ट विद्युत और तापीय चालकता के साथ एक नए प्रकार का द्वि-आयामी लचीली प्लानर कार्बन सामग्री 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 साइटें प्रदान करती है, ताकि इलेक्ट्रॉनों को बड़े-क्षेत्र प्रवाहकीय नेटवर्क बनाने के लिए दो-आयामी स्थान में आयोजित किया जा सके। 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 प्वाइंट लाइन संपर्क में हैं, और एक नेटवर्क संरचना बनाने के लिए सक्रिय सामग्री के बीच इंटरसेप्ट किया जा सकता है, जो न केवल चालकता को बढ़ाता है, एक ही समय में, यह एक आंशिक बॉन्डिंग एजेंट के रूप में भी कार्य कर सकता है, और ग्राफीन का संपर्क मोड पॉइंट-टू-फेस संपर्क है, जो सक्रिय सामग्री की सतह को एक मुख्य निकाय के रूप में जोड़ सकता है, लेकिन यह पूरी तरह से कवर करना मुश्किल है। यहां तक ​​कि अगर जोड़ा गया ग्राफीन की मात्रा लगातार बढ़ जाती है, तो सक्रिय सामग्री का पूरी तरह से उपयोग करना, और ली आयनों को फैलाने और इलेक्ट्रोड प्रदर्शन को बिगड़ना मुश्किल है। इसलिए, इन तीन सामग्रियों में एक अच्छा पूरक प्रवृत्ति है। अधिक पूर्ण प्रवाहकीय नेटवर्क के निर्माण के लिए ग्राफीन के साथ कार्बन ब्लैक या कार्बन नैनोट्यूब को मिलाना इलेक्ट्रोड के समग्र प्रदर्शन में और सुधार कर सकता है।

इसके अलावा, ग्राफीन के परिप्रेक्ष्य से, ग्राफीन का प्रदर्शन अलग -अलग तैयारी के तरीकों से भिन्न होता है, कमी की डिग्री में, शीट का आकार और कार्बन ब्लैक का अनुपात, फैलाव, और इलेक्ट्रोड की मोटाई सभी प्रवाहकीय एजेंटों के नट को बहुत प्रभावित करती है। उनमें से, चूंकि प्रवाहकीय एजेंट का कार्य इलेक्ट्रॉन परिवहन के लिए एक प्रवाहकीय नेटवर्क का निर्माण करना है, यदि प्रवाहकीय एजेंट खुद को अच्छी तरह से फैलाया नहीं गया है, तो एक प्रभावी प्रवाहकीय नेटवर्क का निर्माण करना मुश्किल है। पारंपरिक कार्बन ब्लैक कंडक्टिव एजेंट की तुलना में, ग्राफीन में एक अल्ट्रा-हाई विशिष्ट सतह क्षेत्र होता है, और π-π संयुग्म प्रभाव व्यावहारिक अनुप्रयोगों में एग्लोमरेट करना आसान बनाता है। इसलिए, ग्राफीन को एक अच्छा फैलाव प्रणाली कैसे बनाएं और इसके उत्कृष्ट प्रदर्शन का पूर्ण उपयोग करें एक महत्वपूर्ण समस्या है जिसे ग्राफीन के व्यापक अनुप्रयोग में हल करने की आवश्यकता है।