Pašreizējā komerciālajā litija jonu akumulatoru sistēmā ierobežojošais faktors galvenokārt ir elektriskā vadītspēja.Jo īpaši pozitīvā elektroda materiāla nepietiekamā vadītspēja tieši ierobežo elektroķīmiskās reakcijas aktivitāti.Ir nepieciešams pievienot piemērotu vadošu līdzekli, lai uzlabotu materiāla vadītspēju un izveidotu vadošu tīklu, lai nodrošinātu ātru elektronu transportēšanas kanālu un nodrošinātu aktīvā materiāla pilnīgu izmantošanu.Tāpēc vadošais līdzeklis ir arī neaizstājams materiāls litija jonu akumulatorā attiecībā pret aktīvo materiālu.

Vadošā aģenta darbība lielā mērā ir atkarīga no materiālu struktūras un veidiem, kā tas saskaras ar aktīvo materiālu.Parasti izmantotajiem litija jonu akumulatoru vadošajiem aģentiem ir šādas īpašības:

(1) Ogle: ogļu struktūru izsaka ar ogļu daļiņu agregācijas pakāpi ķēdē vai vīnogu formā.Smalkās daļiņas, blīvi iesaiņota tīkla ķēde, lielais īpatnējais virsmas laukums un vienības masa, kas ir labvēlīgi, lai veidotu ķēdes vadošu struktūru elektrodā.Kā tradicionālo vadošo aģentu pārstāvis šobrīd ogle ir visplašāk izmantotais vadošais aģents.Trūkums ir tas, ka cena ir augsta un to ir grūti izkliedēt.

(2)Grafīts: Vadītspējīgu grafītu raksturo daļiņu izmērs, kas ir tuvu pozitīvo un negatīvo aktīvo materiālu izmēram, mērens īpatnējais virsmas laukums un laba elektrovadītspēja.Tas darbojas kā vadošā tīkla mezgls akumulatorā, un negatīvajā elektrodā tas var ne tikai uzlabot vadītspēju, bet arī jaudu.

(3) P-Li: Super P-Li raksturo mazs daļiņu izmērs, līdzīgs vadošam ogleklim, bet mērens īpatnējais virsmas laukums, īpaši zaru veidā akumulatorā, kas ir ļoti izdevīgi vadoša tīkla veidošanai.Trūkums ir tas, ka to ir grūti izkliedēt.

(4)Oglekļa nanocaurules (CNT): CNT ir vadoši aģenti, kas ir parādījušies pēdējos gados.To diametrs parasti ir aptuveni 5 nm un garums 10-20 um.Tie var darboties ne tikai kā “vadi” vadošos tīklos, bet arī tiem ir dubultā elektrodu slāņa efekts, lai nodrošinātu superkondensatoru ātrgaitas raksturlielumus.Tā labā siltumvadītspēja arī veicina siltuma izkliedi akumulatora uzlādes un izlādes laikā, samazina akumulatora polarizāciju, uzlabo akumulatora veiktspēju augstā un zemā temperatūrā un pagarina akumulatora darbības laiku.

Kā vadošu līdzekli CNT var izmantot kopā ar dažādiem pozitīvu elektrodu materiāliem, lai uzlabotu materiāla/akumulatora jaudu, ātrumu un cikla veiktspēju.Pozitīvo elektrodu materiāli, ko var izmantot, ir: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, polimēra pozitīvais elektrods, Li3V2(PO4)3, mangāna oksīds un tamlīdzīgi.

Salīdzinājumā ar citiem izplatītiem vadošiem aģentiem, oglekļa nanocaurulēm ir daudz priekšrocību kā pozitīviem un negatīviem vadošiem aģentiem litija jonu akumulatoriem.Oglekļa nanocaurulēm ir augsta elektrovadītspēja.Turklāt CNT ir liela malu attiecība, un mazāks pievienošanas daudzums var sasniegt perkolācijas slieksni, kas ir līdzīgs citām piedevām (saglabājot elektronu attālumu savienojumā vai lokālo migrāciju).Tā kā oglekļa nanocaurules var veidot ļoti efektīvu elektronu transporta tīklu, vadītspējas vērtību, kas ir līdzīga sfērisku daļiņu piedevai, var sasniegt tikai ar 0, 2 masas% SWCNT.

(5)Grafēnsir jauna veida divdimensiju elastīgs plakans oglekļa materiāls ar lielisku elektrisko un siltuma vadītspēju.Struktūra ļauj grafēna loksnes slānim pielipt aktīvā materiāla daļiņām un nodrošināt lielu skaitu vadošu kontaktu vietu pozitīvā un negatīvā elektroda aktīvā materiāla daļiņām, lai elektronus varētu vadīt divdimensiju telpā, veidojot lielas platības vadošs tīkls.Tādējādi pašlaik tas tiek uzskatīts par ideālu vadošu līdzekli.

Ogleklis un aktīvais materiāls atrodas punktveida saskarē un var iekļūt aktīvā materiāla daļiņās, lai pilnībā palielinātu aktīvo materiālu izmantošanas attiecību.Oglekļa nanocaurules atrodas punktveida saskarē, un tās var ievietot starp aktīvajiem materiāliem, veidojot tīkla struktūru, kas ne tikai palielina vadītspēju, bet tajā pašā laikā tā var darboties arī kā daļēja saistviela un grafēna kontakta režīms. ir punkts pret aci kontakts, kas var savienot aktīvā materiāla virsmu, veidojot liela laukuma vadošu tīklu kā galveno korpusu, taču ir grūti pilnībā nosegt aktīvo materiālu.Pat ja pievienotā grafēna daudzums tiek nepārtraukti palielināts, ir grūti pilnībā izmantot aktīvo materiālu un izkliedēt Li jonus un pasliktināt elektrodu veiktspēju.Tāpēc šiem trim materiāliem ir laba viena otru papildinoša tendence.Oglekļa vai oglekļa nanocauruļu sajaukšana ar grafēnu, lai izveidotu pilnīgāku vadošu tīklu, var vēl vairāk uzlabot elektroda vispārējo veiktspēju.

Turklāt no grafēna viedokļa grafēna veiktspēja atšķiras atkarībā no dažādām sagatavošanas metodēm, jo ​​samazinājuma pakāpe, loksnes izmērs un ogļu attiecība, izkliedējamība un elektroda biezums ietekmē tā īpašības. vadošajiem aģentiem.Starp tiem, tā kā vadošā aģenta funkcija ir izveidot vadošu tīklu elektronu transportēšanai, ja pats vadošais aģents nav labi izkliedēts, ir grūti izveidot efektīvu vadošu tīklu.Salīdzinot ar tradicionālo ogļu vadošo aģentu, grafēnam ir īpaši augsts īpatnējais virsmas laukums, un π-π konjugāta efekts atvieglo aglomerāciju praktiskos lietojumos.Tāpēc galvenā problēma, kas jāatrisina, plaši izmantojot grafēnu, ir tas, kā padarīt grafēnu par labu dispersijas sistēmu un pilnībā izmantot tā lielisko veiktspēju.