Di pergala bataryayê ya lîtium-ionê ya bazirganî ya heyî de, faktora tixûbdar bi giranî veguheztina elektrîkê ye.Bi taybetî, nerêkûpêkiya têr a materyalê elektrodê erênî rasterast çalakiya reaksiyona elektrokîmyayî sînordar dike.Pêdivî ye ku meriv kargêrek guncan zêde bike da ku guheztina materyalê zêde bike û torgilokê çêbike da ku kanalek bilez ji bo veguheztina elektronê peyda bike û piştrast bike ku materyalê çalak bi tevahî tê bikar anîn.Ji ber vê yekê, kargêrê guhêrbar di heman demê de li gorî materyalê çalak di pîlê îyona lîtium de jî materyalek domdar e.

Performansa kargêrek rêkûpêk heya radeyek mezin bi strukturên materyalan û awayên ku ew bi materyalê çalak re têkilî ye ve girêdayî ye.Berhemên guhêrbar ên battera lîtium ion ku bi gelemperî têne bikar anîn xwedî taybetmendiyên jêrîn in:

(1) Karbona reş: Avahiya karbona reş bi asta kombûna pariyên reş ên karbonê di zincîrek an şeklek tirî de tê diyar kirin.Parçeyên hûr, zincîra torê ya bi tîrêjê pakkirî, qada rûbera taybetî ya mezin, û girseya yekîneyê, ku sûdmend in ku di elektrodê de avahiyek rêvebir a zincîrê çêbikin.Wekî nûnerê rêgezên kevneşopî yên kevneşopî, karbonê reş naha kargêriya guhêrbar a herî berfireh tê bikar anîn.Kêmasî ev e ku biha zêde ye û belavkirina wê dijwar e.

(2)Graphite: Grafîta rêvebir ji hêla mezinahiya parçikan ve nêzîkê ya materyalên çalak ên erênî û neyînî, rûberek taybetî ya nerm, û guheztina elektrîkê ya baş tê destnîşan kirin.Ew di pîlê de wekî girêkek tora rêveker tevdigere, û di elektrodê neyînî de, ew ne tenê dikare guheztinê, lê di heman demê de kapasîteyê jî baştir bike.

(3) P-Li: Super P-Li ji hêla mezinahiya perçeya piçûk ve, mîna karbona reş a rêgir, lê qada rûbera taybetî ya nerm, bi taybetî di forma şaxên di pîlê de, ku ji bo avakirina torgilokek veguhêz pir bikêr e, tête diyar kirin.Kêmasî ew e ku belavkirina wê dijwar e.

(4)Nanotubeyên karbonê (CNT): CNT ajansên gerîdok in ku di van salên dawî de derketine.Ew bi gelemperî dor 5nm û dirêjahiya 10-20um hene.Ew ne tenê dikarin wekî "têl" di torên guhezbar de tevbigerin, lê di heman demê de xwedan bandora qata elektrodê ya ducar jî hene ku lîstin bidin taybetmendiyên rêjeya bilind ên superkapacitoran.Rêwîtiya wê ya germî ya baş di heman demê de ji bo belavbûna germê di dema barkirin û dakêşana batterê de jî dibe alîkar, polarîzasyona batterê kêm dike, performansa germahiya bilind û nizm a batterê baştir dike, û jiyana bateriyê dirêj dike.

Wekî kargêrek rêkûpêk, CNT dikarin bi cûrbecûr materyalên elektrodên erênî re werin bikar anîn da ku kapasîteya, rêje, û performansa çerxa materyal / pîlê baştir bikin.Materyalên elektrodê erênî yên ku dikarin werin bikar anîn ev in: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, elektroda erênî ya polîmer, Li3V2 (PO4)3, oksîdê manganese, û yên wekî.

Li gorî ajansên guhêrbar ên din ên hevpar, nanotubeyên karbonê ji bo bataryayên îyonê yên lîtiumê wekî ajanên rêgir ên erênî û neyînî gelek avantajên xwe hene.Nanotubeyên karbonê gihandina elektrîkê ya bilind heye.Wekî din, CNT rêjeyek mezin heye, û mîqdara lêzêdekirina hindiktir dikare bendek perkolasyonê ya mîna pêvekên din bi dest bixe (parastina dûrahiya elektronan di navhevokê an koçberiya herêmî de).Ji ber ku nanotubeyên karbonê dikarin torgilokek veguheztina elektronek pir bikêrhatî ava bikin, nirxek guheztinê ya mîna ya lêzêdekerek parçikên spherîkî tenê bi %0.2 wt ya SWCNT-an dikare were bidestxistin.

(5)Graphenecelebek nû ya materyalê karbonê ya plankirî ya du-alî ye ku bi guheztina elektrîkî û germî ya hêja ye.Avahî destûrê dide tebeqeya grafenê ku xwe bi pariyên maddeya çalak ve bigire, û hejmareke mezin ji cîhên pêwendiya birêkûpêk ji bo perçeyên madeya çalak ên elektroda erênî û neyînî peyda bike, da ku elektron di cîhek du-alî de werin rêve kirin da ku avahiyek çêbikin. şebekeya conductive-herêma mezin.Ji ber vê yekê ew niha wekî kargêrê îdeal ê îdeal tê hesibandin.

Karbonê reş û materyalê çalak di têkiliyê de ne, û dikarin bikevin nav pariyên materyalê çalak da ku rêjeya karanîna materyalên çalak bi tevahî zêde bikin.Nanotubeyên karbonê di têkiliya xeta xalê de ne, û dikarin di navbera materyalên çalak de werin navber kirin da ku avahiyek torê çêbike, ku ne tenê guheztinê zêde dike, di heman demê de, ew dikare wekî kargêrek girêdanek qismî, û moda pêwendiya grafene jî tevbigere. Têkiliya xal-bi-rû ye, ku dikare rûbera maddeya çalak bi hev ve girêbide da ku torgilokek mezin a rêgez wekî laşek sereke ava bike, lê dijwar e ku meriv bi tevahî materyalê çalak veşêre.Tewra ku mîqdara grafenê ku bi domdarî zêde dibe jî, dijwar e ku meriv bi tevahî materyalê çalak bikar bîne, û îyonên Li-yê belav bike û performansa elektrodê xirab bike.Ji ber vê yekê, van sê materyalan xwedan meylek baş a temamker e.Tevlihevkirina karbon reş an nanotubeyên karbonê bi grafene re ji bo avakirina torgilokek bêkêmasî dikare performansa giştî ya elektrodê çêtir bike.

Wekî din, ji perspektîfa grafene, performansa grafenê ji awayên cûda yên amadekirinê diguhere, di asta kêmbûnê de, mezinahiya pelê û rêjeya karbonê reş, belavbûn, û qalindiya elektrodê hemî bandorê li xwezayê dikin. ji ajanên conductive pir.Di nav wan de, ji ber ku fonksîyona kargêriya guhêrbar avakirina torgilokek veguhêz e ji bo veguheztina elektronê, heke kargêr bi xwe baş belav nebe, dijwar e ku meriv torgilokek birêkûpêk bi bandor ava bike.Li gorî karbona reş a kevneşopî, grafene xwedan rûberek taybetî ya pir-bilind e, û bandora π-π hevgirtî di sepanên pratîkî de berhevkirina hêsantir dike.Ji ber vê yekê, meriv çawa grafene pergalek belavkirina baş çêdike û bi tevahî performansa wê ya hêja bikar tîne pirsgirêkek sereke ye ku pêdivî ye ku di sepana berbelav a grafene de were çareser kirin.