მიმდინარე კომერციული ლითიუმ-იონური ბატარეის სისტემაში, შეზღუდვის ფაქტორი ძირითადად ელექტრული გამტარობაა. კერძოდ, პოზიტიური ელექტროდის მასალის არასაკმარისი გამტარობა პირდაპირ ზღუდავს ელექტროქიმიური რეაქციის მოქმედებას. აუცილებელია დაამატოთ შესაფერისი გამტარი აგენტი მასალის გამტარობის გასაუმჯობესებლად და გამტარ ქსელის მშენებლობისთვის, ელექტრონული ტრანსპორტისთვის სწრაფი არხის უზრუნველსაყოფად და უზრუნველყოფს აქტიური მასალის სრულად გამოყენებას. ამრიგად, გამტარებელი აგენტი ასევე შეუცვლელი მასალაა ლითიუმის იონის ბატარეაში, აქტიურ მასალასთან შედარებით.

გამტარობის აგენტის შესრულება დიდწილად დამოკიდებულია მასალების სტრუქტურასა და მანერებზე, რომლებშიც იგი კონტაქტშია აქტიურ მასალასთან. ჩვეულებრივ გამოყენებულ ლითიუმის იონის ბატარეის გამტარ აგენტებს აქვთ შემდეგი მახასიათებლები:

(1) ნახშირბადის შავი: ნახშირბადის შავი სტრუქტურა გამოხატულია ნახშირბადის შავი ნაწილაკების აგრეგაციის ხარისხით ჯაჭვში ან ყურძნის ფორმაში. წვრილი ნაწილაკები, მჭიდროდ შეფუთული ქსელის ჯაჭვი, დიდი სპეციფიკური ზედაპირი და ერთეულის მასა, რომლებიც სასარგებლოა ელექტროდში ჯაჭვის გამტარ სტრუქტურის შესაქმნელად. როგორც ტრადიციული გამტარი აგენტების წარმომადგენელი, ნახშირბადის შავი ამჟამად ყველაზე ფართოდ გამოიყენება გამტარებელი აგენტი. მინუსი ის არის, რომ ფასი მაღალია და ძნელია გაფანტვა.

(2)გრაფიტი: გამტარ გრაფიტს ახასიათებს ნაწილაკების ზომა, რომელიც ახლოსაა დადებით და უარყოფით აქტიურ მასალებთან, ზომიერ სპეციფიკურ ზედაპირთან და კარგ ელექტრულ გამტარობასთან. იგი მოქმედებს როგორც ბატარეაში გამტარ ქსელის კვანძი, ხოლო უარყოფით ელექტროდში, მას შეუძლია არა მხოლოდ გამტარობის გაუმჯობესება, არამედ მოცულობა.

(3) P-Li: Super P-Li ხასიათდება ნაწილაკების მცირე ზომით, მსგავსია გამტარ ნახშირბადის შავი, მაგრამ ზომიერი სპეციფიკური ზედაპირის ფართობი, განსაკუთრებით ბატარეის ფილიალების სახით, რაც ძალიან ხელსაყრელია გამტარ ქსელის ფორმირებისთვის. მინუსი ის არის, რომ ძნელია გაფუჭება.

(4)ნახშირბადის ნანოტუბები (CNTs): CNT– ები არიან გამტარ აგენტები, რომლებიც გაჩნდა ბოლო წლებში. მათ ზოგადად აქვთ დიამეტრი დაახლოებით 5 ნმ და სიგრძე 10-20um. მათ შეუძლიათ არა მხოლოდ იმოქმედონ, როგორც "მავთულები" გამტარ ქსელებში, არამედ აქვთ ორმაგი ელექტროდიდის ფენის ეფექტი, რათა ითამაშონ სუპერპატასტროფების მაღალი დონის მახასიათებლებზე. მისი კარგი თერმული კონდუქტომეტრული ასევე ხელს უწყობს სითბოს გაფრქვევას ბატარეის დატენვისა და გამონადენის დროს, შეამცირებს ბატარეის პოლარიზაციას, აუმჯობესებს ბატარეას მაღალი და დაბალი ტემპერატურის მუშაობის გაუმჯობესებას და აგრძელებს ბატარეის ხანგრძლივობას.

როგორც გამტარ აგენტი, CNT– ები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა დადებით ელექტროდულ მასალებთან ერთად, მასალის/ბატარეის სიმძლავრის, სიჩქარის და ციკლის შესრულების გასაუმჯობესებლად. პოზიტიური ელექტროდების მასალები, რომელთა გამოყენებაც შესაძლებელია, მოიცავს: LiCOO2, Limn2O4, LifePO4, პოლიმერული პოზიტიური ელექტროდი, Li3V2 (PO4) 3, მანგანუმის ოქსიდი და ა.შ.

სხვა საერთო გამტარ აგენტებთან შედარებით, ნახშირბადის ნანოტუბებს აქვთ მრავალი უპირატესობა, როგორც დადებითი და უარყოფითი გამტარობის აგენტები ლითიუმის იონური ბატარეებისთვის. ნახშირბადის ნანოტუბებს აქვთ მაღალი ელექტრული გამტარობა. გარდა ამისა, CNT– ებს აქვთ დიდი ასპექტის თანაფარდობა, ხოლო დამატებით დამატების ოდენობას შეუძლია მიაღწიოს პერკულაციის ბარიერს, რომელიც მსგავსია სხვა დანამატებთან (ელექტრონების მანძილის შენარჩუნება ნაერთში ან ადგილობრივ მიგრაციაში). მას შემდეგ, რაც ნახშირბადის ნანოტუბებს შეუძლიათ შექმნან მაღალკვალიფიციური ელექტრონული სატრანსპორტო ქსელი, სფერული ნაწილაკების დანამატის მსგავსი გამტარობის მნიშვნელობა შეიძლება მიიღოთ SWCNT– ების მხოლოდ 0.2%%.

(5)გრაფენიარის ორგანზომილებიანი მოქნილი პლანეტარული ნახშირბადის მასალის ახალი ტიპი, შესანიშნავი ელექტრო და თერმული კონდუქტომეტრით. სტრუქტურა საშუალებას აძლევს გრაფენის ფურცლის ფენას დაიცვან აქტიური მატერიალური ნაწილაკები და უზრუნველყონ გამტარ კონტაქტის დიდი რაოდენობა დადებითი და უარყოფითი ელექტროდების აქტიური მასალის ნაწილაკებისთვის, ისე, რომ ელექტრონები ჩატარდეს ორგანზომილებიან სივრცეში, რათა შექმნან დიდი ფართობის გამტარ ქსელი. ამრიგად, იგი ამჟამად განიხილება, როგორც იდეალური გამტარ აგენტი.

ნახშირბადის შავი და აქტიური მასალა არის წერტილოვანი კონტაქტი და შეუძლია შეაღწიოს აქტიური მასალის ნაწილაკებს, რათა სრულად გაზარდოს აქტიური მასალების გამოყენების თანაფარდობა. ნახშირბადის ნანოტუბები წერტილოვანი ხაზის კონტაქტშია და შეიძლება შეიტანოს აქტიურ მასალებს შორის ქსელის სტრუქტურის შესაქმნელად, რომელიც არამარტო ზრდის გამტარობას, ამავე დროს, მას ასევე შეუძლია იმოქმედოს როგორც ნაწილობრივი შემაკავშირებელი აგენტი, ხოლო გრაფენის კონტაქტის რეჟიმი არის წერტილოვანი პირისპირ კონტაქტი, რომელსაც შეუძლია დააკავშიროს აქტიური მასალის გამტარობის ქსელი, როგორც მთავარი, მაგრამ იგი რთულია. მაშინაც კი, თუ დამატებული გრაფენის ოდენობა მუდმივად გაიზარდა, ძნელია აქტიური მასალის სრულად გამოყენება, დიფუზური იონების დიფუზია და გაუარესდეს ელექტროდის შესრულება. ამრიგად, ამ სამ მასალას აქვს კარგი დამატებითი ტენდენცია. ნახშირბადის შავი ან ნახშირბადის ნანოტუბების გრაფენთან შერევა უფრო სრულყოფილი გამტარ ქსელის შესაქმნელად, შეიძლება კიდევ უფრო გააუმჯობესოს ელექტროდის საერთო შესრულება.

გარდა ამისა, გრაფენის გადმოსახედიდან, გრაფენის მოქმედება განსხვავდება სხვადასხვა მომზადების მეთოდიდან, შემცირების ხარისხით, ფურცლის ზომა და ნახშირბადის შავი თანაფარდობა, დისპერსიულობა და ელექტროდის სისქე ყველა გავლენას ახდენს გამტარ აგენტების ბუნებრიობაზე. მათ შორის, ვინაიდან გამტარ აგენტის ფუნქციაა ელექტრონული ტრანსპორტისთვის გამტარი ქსელის შექმნა, თუ თავად გამტარებელი აგენტი კარგად არ არის დაშლილი, ძნელია ეფექტური გამტარ ქსელის შექმნა. ნახშირბადის შავი გამტარობის ტრადიციულ აგენტთან შედარებით, გრაფენს აქვს ულტრა მაღალი სპეციფიკური ზედაპირი, ხოლო π-π კონიუგატური ეფექტი აადვილებს აგლომერატს პრაქტიკულ პროგრამებში. ამრიგად, თუ როგორ უნდა შექმნათ გრაფენი კარგი დისპერსიული სისტემის შექმნით და მისი შესანიშნავი შესრულების სრულად გამოყენება არის მთავარი პრობლემა, რომელიც უნდა მოგვარდეს გრაფენის ფართოდ გავრცელებულ გამოყენებაში.