Во сегашниот комерцијален систем на литиум-јонски батерии, ограничувачкиот фактор е главно електричната спроводливост.Особено, недоволната спроводливост на материјалот на позитивната електрода директно ја ограничува активноста на електрохемиската реакција.Потребно е да се додаде соодветен спроводлив агенс за да се подобри спроводливоста на материјалот и да се изгради проводната мрежа за да се обезбеди брз канал за транспорт на електрони и да се осигури дека активниот материјал е целосно искористен.Затоа, спроводниот агенс е исто така неопходен материјал во литиум-јонската батерија во однос на активниот материјал.

Работата на спроводниот агенс во голема мера зависи од структурата на материјалите и од начинот на кој тој е во контакт со активниот материјал.Најчесто користените спроводливи агенси на литиум-јонски батерии ги имаат следните карактеристики:

(1) Саѓи: Структурата на саѓи се изразува со степенот на агрегација на саѓи честички во синџир или форма на грозје.Ситните честички, густо набиениот мрежен синџир, големата специфична површина и единечната маса, кои се корисни за формирање на проводна структура на синџирот во електродата.Како претставник на традиционалните спроводливи агенси, саѓи во моментов е најшироко користен спроводлив агенс.Недостаток е што цената е висока и тешко се растура.

(2)Графит: Спроводливиот графит се карактеризира со големина на честички блиска до онаа на позитивните и негативните активни материјали, умерена специфична површина и добра електрична спроводливост.Дејствува како јазол на проводната мрежа во батеријата, а во негативната електрода не само што може да ја подобри спроводливоста, туку и капацитетот.

(3) P-Li: Super P-Li се карактеризира со мала големина на честички, слична на спроводлива саѓи, но умерена специфична површина, особено во форма на гранки во батеријата, што е многу поволно за формирање на проводна мрежа.Недостаток е што е тешко да се растера.

(4)Јаглеродни наноцевки (CNTs): CNT се спроводливи агенси кои се појавија во последниве години.Тие обично имаат дијаметар од околу 5nm и должина од 10-20um.Тие не само што можат да дејствуваат како „жици“ во проводни мрежи, туку имаат и ефект на двоен слој на електрода за да им дадат игра на карактеристиките на суперкондензаторите со висока стапка.Неговата добра топлинска спроводливост е исто така погодна за дисипација на топлина при полнење и празнење на батеријата, ја намалува поларизацијата на батеријата, ги подобрува перформансите на батеријата на високи и ниски температури и го продолжува животниот век на батеријата.

Како спроводлив агенс, CNTs може да се користат во комбинација со различни материјали за позитивни електроди за да се подобри капацитетот, брзината и перформансите на циклусот на материјалот/батеријата.Позитивните електродни материјали што можат да се користат вклучуваат: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, полимерна позитивна електрода, Li3V2(PO4)3, манган оксид и слично.

Во споредба со другите вообичаени спроводливи агенси, јаглеродните наноцевки имаат многу предности како позитивни и негативни спроводливи средства за литиум-јонските батерии.Јаглеродните наноцевки имаат висока електрична спроводливост.Дополнително, CNTs имаат голем сооднос, а помалата количина на додавање може да постигне праг на перколација сличен на другите адитиви (одржување на растојанието на електроните во соединението или локална миграција).Бидејќи јаглеродните наноцевки можат да формираат високо ефикасна мрежа за транспорт на електрони, вредност на спроводливост слична на онаа на додатокот на сферични честички може да се постигне со само 0,2 wt% SWCNTs.

(5)Графене нов тип на дводимензионален флексибилен планарен јаглероден материјал со одлична електрична и топлинска спроводливост.Структурата му овозможува на слојот од графен лист да се прилепува до честичките од активниот материјал и да обезбеди голем број на спроводливи контактни места за честичките од активниот материјал на позитивната и негативната електрода, така што електроните можат да се спроведат во дводимензионален простор за да формираат проводна мрежа со голема површина.Така, тој се смета за идеален спроводлив агенс во моментов.

Саѓи и активниот материјал се во точка контакт и можат да навлезат во честичките на активниот материјал за целосно да го зголемат односот на искористеност на активните материјали.Јаглеродните наноцевки се во контакт со точка линија и можат да бидат прошарани помеѓу активните материјали за да формираат мрежна структура, која не само што ја зголемува спроводливоста, во исто време, таа може да делува и како делумно средство за поврзување и режим на контакт на графен е контакт точка-в-лице, кој може да ја поврзе површината на активниот материјал за да формира проводна мрежа на голема површина како главно тело, но тешко е целосно да се покрие активниот материјал.Дури и ако количината на додаден графен постојано се зголемува, тешко е целосно да се искористи активниот материјал и да се дифузираат јоните на Lit и да се влошат перформансите на електродата.Затоа, овие три материјали имаат добар комплементарен тренд.Мешањето на саѓи или саѓи наноцевки со графен за да се изгради поцелосна проводна мрежа може дополнително да ги подобри севкупните перформанси на електродата.

Покрај тоа, од перспектива на графен, перформансите на графенот се разликуваат од различни методи на подготовка, во степенот на намалување, големината на листот и односот на саѓи, дисперзибилноста и дебелината на електродата, сите влијаат на природата на спроводливи агенси во голема мера.Меѓу нив, бидејќи функцијата на спроводниот агенс е да изгради проводна мрежа за транспорт на електрони, доколку самиот спроводлив агенс не е добро дисперзиран, тешко е да се конструира ефективна спроводлива мрежа.Во споредба со традиционалниот спроводлив агенс на саѓи, графенот има ултра висока специфична површина, а ефектот на коњугат π-π го олеснува агломерирањето во практична примена.Затоа, како да се направи графенот да формира добар систем за дисперзија и целосно да ги искористиме неговите одлични перформанси е клучен проблем што треба да се реши во широката примена на графенот.