നിലവിലെ വാണിജ്യ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി സിസ്റ്റത്തിൽ, പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന ഘടകം പ്രധാനമായും വൈദ്യുതചാലകതയാണ്.പ്രത്യേകിച്ചും, പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ അപര്യാപ്തമായ ചാലകത ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ നേരിട്ട് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.മെറ്റീരിയലിന്റെ ചാലകത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമായ ഒരു ചാലക ഏജന്റ് ചേർക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോൺ ഗതാഗതത്തിനായി ഒരു ഫാസ്റ്റ് ചാനൽ നൽകുന്നതിനും സജീവമായ മെറ്റീരിയൽ പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ചാലക ശൃംഖല നിർമ്മിക്കേണ്ടതുണ്ട്.അതിനാൽ, സജീവ പദാർത്ഥവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററിയിലെ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്ത വസ്തുവാണ് ചാലക ഏജന്റ്.

ഒരു ചാലക ഏജന്റിന്റെ പ്രകടനം മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഘടനയെയും സജീവ വസ്തുക്കളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന രീതിയെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററി ചാലക ഏജന്റുകൾക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന സവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്:

(1) കാർബൺ കറുപ്പ്: കാർബൺ കറുത്ത കണങ്ങളെ ഒരു ചങ്ങലയിലോ മുന്തിരിയുടെ രൂപത്തിലോ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നതിന്റെ അളവാണ് കാർബൺ കറുപ്പിന്റെ ഘടന പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്.ഇലക്ട്രോഡിൽ ഒരു ചെയിൻ ചാലക ഘടന രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഗുണം ചെയ്യുന്ന സൂക്ഷ്മകണങ്ങൾ, സാന്ദ്രമായ പായ്ക്ക് ചെയ്ത നെറ്റ്‌വർക്ക് ശൃംഖല, വലിയ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, യൂണിറ്റ് പിണ്ഡം എന്നിവ.പരമ്പരാഗത ചാലക ഏജന്റുമാരുടെ പ്രതിനിധി എന്ന നിലയിൽ, കാർബൺ ബ്ലാക്ക് നിലവിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ചാലക ഏജന്റാണ്.വില കൂടുതലായതിനാൽ ചിതറിക്കാൻ പ്രയാസമാണ് എന്നതാണ് പോരായ്മ.

(2)ഗ്രാഫൈറ്റ്: ചാലക ഗ്രാഫൈറ്റിന്റെ സവിശേഷത പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ആക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയലുകളുടെ കണിക വലുപ്പം, മിതമായ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, നല്ല വൈദ്യുതചാലകത എന്നിവയാണ്.ഇത് ബാറ്ററിയിലെ ചാലക ശൃംഖലയുടെ ഒരു നോഡായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, കൂടാതെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിൽ, ഇത് ചാലകത മാത്രമല്ല, ശേഷിയും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

(3) P-Li: ചാലക കാർബൺ കറുപ്പിന് സമാനമായ ചെറിയ കണിക വലിപ്പമാണ് സൂപ്പർ പി-ലിയുടെ സവിശേഷത, എന്നാൽ മിതമായ പ്രത്യേക ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം, പ്രത്യേകിച്ച് ബാറ്ററിയിലെ ശാഖകളുടെ രൂപത്തിൽ, ഇത് ഒരു ചാലക ശൃംഖല രൂപീകരിക്കുന്നതിന് വളരെ പ്രയോജനകരമാണ്.ചിതറിപ്പോകാൻ പ്രയാസമാണ് എന്നതാണ് പോരായ്മ.

(4)കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ (CNT): സമീപ വർഷങ്ങളിൽ ഉയർന്നുവന്ന ചാലക ഏജന്റുമാരാണ് സിഎൻടികൾ.അവയ്ക്ക് സാധാരണയായി 5nm വ്യാസവും 10-20um നീളവുമുണ്ട്.അവയ്ക്ക് ചാലക ശൃംഖലകളിൽ "വയർ" ആയി പ്രവർത്തിക്കാൻ മാത്രമല്ല, സൂപ്പർകപ്പാസിറ്ററുകളുടെ ഉയർന്ന നിരക്കിലുള്ള സ്വഭാവസവിശേഷതകൾക്ക് പ്ലേ നൽകുന്നതിന് ഇരട്ട ഇലക്ട്രോഡ് പാളി ഫലവുമുണ്ട്.ഇതിന്റെ നല്ല താപ ചാലകത, ബാറ്ററി ചാർജിലും ഡിസ്‌ചാർജിലും ഉള്ള താപ വിസർജ്ജനത്തിനും, ബാറ്ററി ധ്രുവീകരണം കുറയ്ക്കുന്നതിനും, ബാറ്ററിയുടെ ഉയർന്നതും താഴ്ന്നതുമായ താപനില പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും, ബാറ്ററി ആയുസ്സ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും സഹായിക്കുന്നു.

ഒരു ചാലക ഏജന്റ് എന്ന നിലയിൽ, മെറ്റീരിയൽ/ബാറ്ററിയുടെ ശേഷി, നിരക്ക്, സൈക്കിൾ പ്രകടനം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് വിവിധ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകളുമായി സംയോജിച്ച് CNT-കൾ ഉപയോഗിക്കാം.ഉപയോഗിക്കാവുന്ന പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, പോളിമർ പോസിറ്റീവ് ഇലക്‌ട്രോഡ്, Li3V2(PO4)3, മാംഗനീസ് ഓക്‌സൈഡ് തുടങ്ങിയവ.

മറ്റ് സാധാരണ ചാലക ഏജന്റുമാരുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ചാലക ഏജന്റുമാരായി കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾക്ക് ധാരാളം ഗുണങ്ങളുണ്ട്.കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾക്ക് ഉയർന്ന വൈദ്യുതചാലകതയുണ്ട്.കൂടാതെ, CNT-കൾക്ക് വലിയ വീക്ഷണാനുപാതം ഉണ്ട്, കൂടാതെ കുറഞ്ഞ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ തുകയ്ക്ക് മറ്റ് അഡിറ്റീവുകൾക്ക് സമാനമായ ഒരു പെർകോലേഷൻ ത്രെഷോൾഡ് നേടാനാകും (സംയുക്തത്തിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ദൂരം നിലനിർത്തുന്നത് അല്ലെങ്കിൽ പ്രാദേശിക മൈഗ്രേഷൻ).കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾക്ക് വളരെ കാര്യക്ഷമമായ ഇലക്‌ട്രോൺ ഗതാഗത ശൃംഖല ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിനാൽ, ഒരു ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കണികാ അഡിറ്റീവിന്റേതിന് സമാനമായ ഒരു ചാലകത മൂല്യം 0.2 wt% SWCNT-കൾ കൊണ്ട് മാത്രമേ നേടാനാകൂ.

(5)ഗ്രാഫീൻമികച്ച വൈദ്യുത, ​​താപ ചാലകതയുള്ള ഒരു പുതിയ തരം ദ്വിമാന ഫ്ലെക്സിബിൾ പ്ലാനർ കാർബൺ മെറ്റീരിയലാണ്.ഘടന ഗ്രാഫീൻ ഷീറ്റ് പാളിയെ സജീവ പദാർത്ഥ കണികകളോട് ചേർന്നുനിൽക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, കൂടാതെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ആക്റ്റീവ് മെറ്റീരിയൽ കണികകൾക്കായി ധാരാളം ചാലക കോൺടാക്റ്റ് സൈറ്റുകൾ നൽകുന്നു, അങ്ങനെ ഇലക്ട്രോണുകളെ ദ്വിമാന സ്ഥലത്ത് നടത്താം. വലിയ ഏരിയ ചാലക ശൃംഖല.അതിനാൽ ഇത് നിലവിൽ അനുയോജ്യമായ ചാലക ഏജന്റായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

കാർബൺ കറുപ്പും സജീവ വസ്തുക്കളും പോയിന്റ് കോൺടാക്റ്റിലാണ്, കൂടാതെ സജീവ വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗ അനുപാതം പൂർണ്ണമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് സജീവമായ വസ്തുക്കളുടെ കണങ്ങളിലേക്ക് തുളച്ചുകയറാൻ കഴിയും.കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ പോയിന്റ് ലൈൻ കോൺടാക്റ്റിലാണ്, കൂടാതെ ഒരു നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടന രൂപീകരിക്കുന്നതിന് സജീവമായ പദാർത്ഥങ്ങൾക്കിടയിൽ വിഭജിക്കാം, ഇത് ചാലകത വർദ്ധിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല, അതേ സമയം, ഇതിന് ഒരു ഭാഗിക ബോണ്ടിംഗ് ഏജന്റായും ഗ്രാഫീന്റെ കോൺടാക്റ്റ് മോഡായും പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. പോയിന്റ്-ടു-ഫേസ് കോൺടാക്റ്റ് ആണ്, ഇത് ഒരു പ്രധാന ബോഡിയായി ഒരു വലിയ ഏരിയ ചാലക ശൃംഖല രൂപീകരിക്കുന്നതിന് സജീവ മെറ്റീരിയലിന്റെ ഉപരിതലത്തെ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ സജീവമായ മെറ്റീരിയൽ പൂർണ്ണമായും മറയ്ക്കാൻ പ്രയാസമാണ്.ഗ്രാഫീനിന്റെ അളവ് തുടർച്ചയായി വർദ്ധിപ്പിച്ചാലും, സജീവമായ പദാർത്ഥം പൂർണ്ണമായും ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ പ്രയാസമാണ്, കൂടാതെ ലി അയോണുകൾ വ്യാപിക്കുകയും ഇലക്ട്രോഡ് പ്രകടനത്തെ മോശമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.അതിനാൽ, ഈ മൂന്ന് മെറ്റീരിയലുകൾക്കും നല്ല പരസ്പര പൂരക പ്രവണതയുണ്ട്.കൂടുതൽ പൂർണ്ണമായ ചാലക ശൃംഖല നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഗ്രാഫീനുമായി കാർബൺ ബ്ലാക്ക് അല്ലെങ്കിൽ കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ കലർത്തുന്നത് ഇലക്ട്രോഡിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രകടനം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തും.

കൂടാതെ, ഗ്രാഫീന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, ഗ്രാഫീന്റെ പ്രകടനം വ്യത്യസ്ത തയ്യാറെടുപ്പ് രീതികളിൽ നിന്ന് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു, കുറയ്ക്കുന്നതിന്റെ അളവ്, ഷീറ്റിന്റെ വലുപ്പം, കാർബൺ കറുപ്പിന്റെ അനുപാതം, ഡിസ്പേഴ്സബിലിറ്റി, ഇലക്ട്രോഡിന്റെ കനം എന്നിവയെല്ലാം സ്വഭാവത്തെ ബാധിക്കുന്നു. ചാലക ഘടകങ്ങളുടെ വലിയ അളവിൽ.അവയിൽ, ഇലക്ട്രോൺ ഗതാഗതത്തിനായി ഒരു ചാലക ശൃംഖല നിർമ്മിക്കുക എന്നതാണ് ചാലക ഏജന്റിന്റെ പ്രവർത്തനം എന്നതിനാൽ, ചാലക ഏജന്റ് തന്നെ നന്നായി ചിതറിക്കിടക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ, ഫലപ്രദമായ ഒരു ചാലക ശൃംഖല നിർമ്മിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.പരമ്പരാഗത കാർബൺ ബ്ലാക്ക് കണ്ടക്റ്റീവ് ഏജന്റുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഗ്രാഫീനിന് അൾട്രാ-ഹൈ നിർദ്ദിഷ്ട ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണമുണ്ട്, കൂടാതെ π-π സംയോജിത പ്രഭാവം പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു.അതിനാൽ, ഗ്രാഫീനെ എങ്ങനെ ഒരു നല്ല വിസർജ്ജന സംവിധാനമാക്കി മാറ്റുകയും അതിന്റെ മികച്ച പ്രകടനം പൂർണ്ണമായി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യാം എന്നത് ഗ്രാഫീന്റെ വ്യാപകമായ പ്രയോഗത്തിൽ പരിഹരിക്കേണ്ട ഒരു പ്രധാന പ്രശ്നമാണ്.