Ներկայիս առևտրային լիթիում-իոն մարտկոցների համակարգում սահմանափակող գործոնը հիմնականում էլեկտրական հաղորդունակությունն է:Մասնավորապես, դրական էլեկտրոդի նյութի անբավարար հաղորդունակությունն ուղղակիորեն սահմանափակում է էլեկտրաքիմիական ռեակցիայի ակտիվությունը։Անհրաժեշտ է ավելացնել համապատասխան հաղորդիչ նյութ՝ նյութի հաղորդունակությունը բարձրացնելու և հաղորդիչ ցանց կառուցելու համար՝ էլեկտրոնների տեղափոխման համար արագ կապուղի ապահովելու և ակտիվ նյութի լիարժեք օգտագործումը ապահովելու համար:Հետևաբար, հաղորդիչ նյութը նաև անփոխարինելի նյութ է լիթիումի իոնային մարտկոցում ակտիվ նյութի համեմատ:

Հաղորդող նյութի արդյունավետությունը մեծապես կախված է նյութերի կառուցվածքից և ակտիվ նյութի հետ շփվելու եղանակներից:Սովորաբար օգտագործվող լիթիումի իոնային մարտկոցների հաղորդիչ նյութերն ունեն հետևյալ բնութագրերը.

(1) Ածխածնի սև: Ածխածնի կառուցվածքը արտահայտվում է ածխածնի սև մասնիկների շղթայի կամ խաղողի ձևի ագրեգացման աստիճանով:Նուրբ մասնիկները, խիտ փաթեթավորված ցանցային շղթան, մեծ հատուկ մակերեսը և միավոր զանգվածը, որոնք օգտակար են էլեկտրոդում շղթայական հաղորդիչ կառուցվածք ձևավորելու համար:Որպես ավանդական հաղորդիչ նյութերի ներկայացուցիչ, ածխածնի սևը ներկայումս ամենատարածված հաղորդիչ նյութն է:Թերությունն այն է, որ գինը բարձր է, և դժվար է ցրել։

(2)ԳրաֆիտՀաղորդող գրաֆիտը բնութագրվում է դրական և բացասական ակտիվ նյութերի մասնիկների չափերով, չափավոր հատուկ մակերեսով և լավ էլեկտրական հաղորդունակությամբ:Այն գործում է որպես հաղորդիչ ցանցի հանգույց մարտկոցում, իսկ բացասական էլեկտրոդում այն ​​կարող է ոչ միայն բարելավել հաղորդունակությունը, այլև հզորությունը:

(3) P-Li. Super P-Li-ն բնութագրվում է փոքր մասնիկների չափով, որը նման է հաղորդիչ ածխածնի սևին, բայց չափավոր հատուկ մակերեսով, հատկապես մարտկոցի ճյուղերի տեսքով, ինչը շատ ձեռնտու է հաղորդիչ ցանց ձևավորելու համար:Թերությունն այն է, որ դժվար է ցրվել։

(4)Ածխածնային նանոխողովակներ (CNTs)CNT-ները հաղորդիչ նյութեր են, որոնք առաջացել են վերջին տարիներին:Նրանք ընդհանուր առմամբ ունեն մոտ 5 նմ տրամագիծ և 10-20 մմ երկարություն:Նրանք կարող են ոչ միայն հանդես գալ որպես «լարեր» հաղորդիչ ցանցերում, այլ նաև ունեն կրկնակի էլեկտրոդային շերտի էֆեկտ՝ խաղալու գերկոնդենսատորների բարձր արագության բնութագրերին:Դրա լավ ջերմային հաղորդունակությունը նաև նպաստում է մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման ժամանակ ջերմության արտանետմանը, մարտկոցի բևեռացման նվազեցմանը, բարձր և ցածր ջերմաստիճանի մարտկոցի աշխատանքի բարելավմանը և մարտկոցի երկարացմանը:

Որպես հաղորդիչ նյութ՝ CNT-ները կարող են օգտագործվել տարբեր դրական էլեկտրոդային նյութերի հետ համատեղ՝ նյութի/մարտկոցի հզորությունը, արագությունը և ցիկլային աշխատանքը բարելավելու համար:Դրական էլեկտրոդների նյութերը, որոնք կարող են օգտագործվել, ներառում են՝ LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, պոլիմերային դրական էլեկտրոդ, Li3V2(PO4)3, մանգանի օքսիդ և այլն:

Համեմատած այլ սովորական հաղորդիչ նյութերի հետ՝ ածխածնային նանոխողովակները շատ առավելություններ ունեն՝ որպես լիթիումի իոնային մարտկոցների դրական և բացասական հաղորդիչ նյութեր:Ածխածնային նանոխողովակները ունեն բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն:Ի լրումն, CNT-ներն ունեն մեծ ասպեկտի հարաբերակցություն, և ավելացման ավելի ցածր քանակությունը կարող է հասնել այլ հավելումների նման թափանցման շեմի (պահպանելով էլեկտրոնների հեռավորությունը միացությունում կամ տեղական միգրացիայի մեջ):Քանի որ ածխածնային նանոխողովակները կարող են ձևավորել բարձր արդյունավետ էլեկտրոնների փոխադրման ցանց, հաղորդունակության արժեք, որը նման է գնդաձև մասնիկների հավելմանը, կարելի է ձեռք բերել SWCNTs-ի միայն 0,2 wt%-ով:

(5)ԳրաֆենՍա երկչափ ճկուն հարթ ածխածնային նյութի նոր տեսակ է՝ գերազանց էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակությամբ:Կառուցվածքը թույլ է տալիս գրաֆենի թերթիկի շերտին կպչել ակտիվ նյութի մասնիկներին և ապահովել մեծ թվով հաղորդիչ շփման վայրեր դրական և բացասական էլեկտրոդների ակտիվ նյութի մասնիկների համար, այնպես որ էլեկտրոնները կարող են անցկացվել երկչափ տարածության մեջ՝ ձևավորելու համար մեծ տարածքի հաղորդիչ ցանց:Այսպիսով, այն ներկայումս համարվում է իդեալական հաղորդիչ նյութ:

Ածխածնի սևը և ակտիվ նյութը գտնվում են կետային շփման մեջ և կարող են ներթափանցել ակտիվ նյութի մասնիկների մեջ՝ ակտիվ նյութերի օգտագործման հարաբերակցությունը լիովին բարձրացնելու համար:Ածխածնային նանոխողովակները գտնվում են կետային գծի շփման մեջ և կարող են ցրվել ակտիվ նյութերի միջև՝ ձևավորելով ցանցային կառուցվածք, որը ոչ միայն մեծացնում է հաղորդունակությունը, միևնույն ժամանակ, այն կարող է նաև հանդես գալ որպես մասնակի կապող նյութ և գրաֆենի շփման ռեժիմ։ դա կետ առ դեմ շփում է, որը կարող է միացնել ակտիվ նյութի մակերեսը՝ ձևավորելով մեծ տարածության հաղորդիչ ցանց՝ որպես հիմնական մարմին, սակայն ակտիվ նյութը ամբողջությամբ ծածկելը դժվար է։Նույնիսկ եթե ավելացված գրաֆենի քանակությունը շարունակաբար ավելանում է, դժվար է ամբողջությամբ օգտագործել ակտիվ նյութը և ցրել Li իոնները և վատթարացնել էլեկտրոդի աշխատանքը:Հետեւաբար, այս երեք նյութերը լավ փոխլրացնող միտում ունեն:Ածխածնի սևը կամ ածխածնային նանոխողովակները գրաֆենի հետ խառնելը ավելի ամբողջական հաղորդիչ ցանց կառուցելու համար կարող է ավելի լավ բարելավել էլեկտրոդի ընդհանուր աշխատանքը:

Բացի այդ, գրաֆենի տեսանկյունից, գրաֆենի գործունակությունը տարբերվում է պատրաստման տարբեր մեթոդներից՝ կրճատման աստիճանով, թերթի չափով և ածխածնի հարաբերակցությամբ, ցրվածությամբ և էլեկտրոդի հաստությամբ, բոլորն էլ ազդում են բնության վրա։ հաղորդիչ նյութերի մեծապես:Դրանց թվում, քանի որ հաղորդիչ նյութի գործառույթը էլեկտրոնների տեղափոխման համար հաղորդիչ ցանց կառուցելն է, եթե հաղորդիչ նյութը ինքնին լավ ցրված չէ, դժվար է արդյունավետ հաղորդիչ ցանց կառուցել:Համեմատած ավանդական ածխածնի սև հաղորդիչ նյութի հետ՝ գրաֆենն ունի չափազանց բարձր հատուկ մակերես, և π-π կոնյուգացիոն էֆեկտը հեշտացնում է ագլոմերացումը գործնական կիրառություններում:Հետևաբար, այն, թե ինչպես կարելի է գրաֆենը լավ ցրման համակարգ ձևավորել և ամբողջությամբ օգտագործել դրա գերազանց կատարումը, առանցքային խնդիր է, որը պետք է լուծվի գրաֆենի համատարած կիրառման մեջ: