ამჟამინდელი კომერციული ლითიუმ-იონური ბატარეის სისტემაში შემზღუდველი ფაქტორი ძირითადად ელექტრული გამტარობაა.კერძოდ, დადებითი ელექტროდის მასალის არასაკმარისი გამტარობა პირდაპირ ზღუდავს ელექტროქიმიური რეაქციის აქტივობას.აუცილებელია შესაბამისი გამტარი აგენტის დამატება მასალის გამტარობის გასაძლიერებლად და გამტარი ქსელის ასაგებად, რათა უზრუნველყოს სწრაფი არხი ელექტრონების ტრანსპორტირებისთვის და უზრუნველყოს აქტიური მასალის სრულად გამოყენება.ამრიგად, გამტარი აგენტი ასევე შეუცვლელი მასალაა ლითიუმის იონური ბატარეაში აქტიურ მასალასთან შედარებით.

გამტარი აგენტის მოქმედება დიდწილად დამოკიდებულია მასალების სტრუქტურასა და აქტიურ მასალასთან შეხების მანერებზე.ჩვეულებრივ გამოყენებულ ლითიუმ-იონური ბატარეის გამტარ აგენტებს აქვთ შემდეგი მახასიათებლები:

(1) ნახშირბადის შავი: ნახშირბადის სტრუქტურა გამოიხატება ნახშირბადის შავი ნაწილაკების ჯაჭვში ან ყურძნის ფორმაში აგრეგაციის ხარისხით.წვრილი ნაწილაკები, მჭიდროდ შეფუთული ქსელის ჯაჭვი, დიდი სპეციფიური ზედაპირი და ერთეული მასა, რომლებიც სასარგებლოა ელექტროდში ჯაჭვის გამტარი სტრუქტურის შესაქმნელად.როგორც ტრადიციული გამტარ აგენტების წარმომადგენელი, ნახშირბადი ამჟამად ყველაზე ფართოდ გამოყენებული გამტარ აგენტია.მინუსი ის არის, რომ ფასი მაღალია და ძნელია დაშლა.

(2)გრაფიტი: გამტარ გრაფიტს ახასიათებს ნაწილაკების ზომით მიახლოებული დადებითი და უარყოფითი აქტიური მასალების ზომით, ზომიერი სპეციფიური ზედაპირით და კარგი ელექტრული გამტარობით.ის მოქმედებს როგორც გამტარი ქსელის კვანძი ბატარეაში, ხოლო უარყოფით ელექტროდში მას შეუძლია არა მხოლოდ გააუმჯობესოს გამტარობა, არამედ სიმძლავრეც.

(3) P-Li: Super P-Li ხასიათდება მცირე ნაწილაკების ზომით, მსგავსი გამტარ ნახშირბადის მსგავსი, მაგრამ ზომიერი სპეციფიკური ზედაპირის ფართობი, განსაკუთრებით ბატარეაში ტოტების სახით, რაც ძალიან ხელსაყრელია გამტარი ქსელის ფორმირებისთვის.მინუსი ის არის, რომ ძნელია დაშლა.

(4)ნახშირბადის ნანომილები (CNTs)CNT-ები არის გამტარ აგენტები, რომლებიც გაჩნდა ბოლო წლებში.მათ ჩვეულებრივ აქვთ დიამეტრი დაახლოებით 5 ნმ და სიგრძე 10-20 მმ.მათ შეუძლიათ არა მხოლოდ იმოქმედონ როგორც „მავთულები“ ​​გამტარ ქსელებში, არამედ აქვთ ორმაგი ელექტროდის ფენის ეფექტი, რათა შეასრულონ სუპერკონდენსატორების მაღალი სიჩქარის მახასიათებლები.მისი კარგი თბოგამტარობა ასევე ხელს უწყობს სითბოს გაფრქვევას ბატარეის დატენვისა და განმუხტვის დროს, ამცირებს ბატარეის პოლარიზაციას, აუმჯობესებს ბატარეის მაღალ და დაბალ ტემპერატურაზე მუშაობას და ახანგრძლივებს ბატარეის ხანგრძლივობას.

როგორც გამტარ აგენტი, CNT-ები შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა პოზიტიურ ელექტროდულ მასალებთან ერთად მასალის/ბატარეის სიმძლავრის, სიჩქარის და ციკლის მუშაობის გასაუმჯობესებლად.დადებითი ელექტროდის მასალები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას, მოიცავს: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, პოლიმერული დადებითი ელექტროდი, Li3V2(PO4)3, მანგანუმის ოქსიდი და მსგავსი.

სხვა საერთო გამტარ აგენტებთან შედარებით, ნახშირბადის ნანომილებს ბევრი უპირატესობა აქვთ, როგორც დადებითი და უარყოფითი გამტარ აგენტები ლითიუმის იონური ბატარეებისთვის.ნახშირბადის ნანომილებს აქვთ მაღალი ელექტრული გამტარობა.გარდა ამისა, CNT-ებს აქვთ დიდი ასპექტის თანაფარდობა, და დანამატის დაბალ რაოდენობას შეუძლია მიაღწიოს სხვა დანამატების მსგავსი პერკოლაციის ზღურბლს (ელექტრონების მანძილის შენარჩუნება ნაერთში ან ადგილობრივ მიგრაციაში).ვინაიდან ნახშირბადის ნანომილაკებს შეუძლიათ შექმნან ელექტრონების ტრანსპორტირების უაღრესად ეფექტური ქსელი, გამტარუნარიანობის მნიშვნელობის მსგავსი სფერული ნაწილაკების დანამატის მიღწეულია მხოლოდ 0,2 wt% SWCNTs.

(5)გრაფენიარის ახალი ტიპის ორგანზომილებიანი მოქნილი პლანზური ნახშირბადის მასალა შესანიშნავი ელექტრული და თბოგამტარობით.სტრუქტურა საშუალებას აძლევს გრაფენის ფურცლის ფენას მიესადოს აქტიური მასალის ნაწილაკებს და უზრუნველყოს დიდი რაოდენობით გამტარი კონტაქტის ადგილები დადებითი და უარყოფითი ელექტროდების აქტიური მასალის ნაწილაკებისთვის, ასე რომ ელექტრონები შეიძლება განხორციელდეს ორგანზომილებიან სივრცეში, რათა შეიქმნას დიდი ფართობის გამტარ ქსელი.ამდენად, ის ამჟამად განიხილება, როგორც იდეალური გამტარ აგენტი.

ნახშირბადის შავი და აქტიური მასალა წერტილოვან კონტაქტშია და შეუძლიათ შეაღწიონ აქტიური მასალის ნაწილაკებში, რათა სრულად გაზარდონ აქტიური მასალების გამოყენების კოეფიციენტი.ნახშირბადის ნანომილები წერტილოვანი ხაზის კონტაქტშია და შეიძლება აქტიურ მასალებს შორის გადანაწილდეს ქსელის სტრუქტურის შესაქმნელად, რაც არა მხოლოდ ზრდის გამტარობას, ამავდროულად, მას შეუძლია იმოქმედოს როგორც ნაწილობრივი შემაკავშირებელი აგენტი და გრაფენის კონტაქტის რეჟიმი. არის წერტილი-პირის კონტაქტი, რომელსაც შეუძლია აქტიური მასალის ზედაპირის შეერთება და შექმნას დიდი ფართობის გამტარი ქსელი, როგორც ძირითადი სხეული, მაგრამ ძნელია აქტიური მასალის სრულად დაფარვა.მაშინაც კი, თუ დამატებული გრაფენის რაოდენობა მუდმივად იზრდება, ძნელია აქტიური მასალის სრულად გამოყენება და ლითიუმის იონების დიფუზირება და ელექტროდის მუშაობის გაუარესება.აქედან გამომდინარე, ამ სამ მასალას აქვს კარგი დამატებითი ტენდენცია.ნახშირბადის შავი ან ნახშირბადის ნანომილების შერევა გრაფენთან უფრო სრულყოფილი გამტარი ქსელის ასაგებად, შეიძლება კიდევ უფრო გააუმჯობესოს ელექტროდის საერთო მოქმედება.

გარდა ამისა, გრაფენის პერსპექტივიდან, გრაფენის მოქმედება განსხვავდება მომზადების სხვადასხვა მეთოდისგან, შემცირების ხარისხით, ფურცლის ზომით და ნახშირბადის თანაფარდობით, დისპერსიულობით და ელექტროდის სისქეზე, ეს ყველაფერი გავლენას ახდენს ბუნებაზე. გამტარ აგენტების დიდად.მათ შორის, ვინაიდან გამტარ აგენტის ფუნქციაა ელექტრონების ტრანსპორტირებისთვის გამტარი ქსელის აგება, თუ თავად გამტარი აგენტი კარგად არ არის გაფანტული, ძნელია ეფექტური გამტარი ქსელის აგება.ტრადიციულ ნახშირბადის შავი გამტარ აგენტთან შედარებით, გრაფენს აქვს ულტრა მაღალი სპეციფიური ზედაპირის ფართობი და π-π კონიუგატური ეფექტი აადვილებს აგლომერაციას პრაქტიკულ გამოყენებაში.მაშასადამე, როგორ ვაქცევთ გრაფენს კარგ დისპერსიულ სისტემად და სრულად გამოვიყენოთ მისი შესანიშნავი შესრულება არის მთავარი პრობლემა, რომელიც უნდა გადაიჭრას გრაფენის ფართო გამოყენებისას.