Dalam sistem bateri lithium-ion komersil semasa, faktor pembatas adalah terutamanya kekonduksian elektrik. Khususnya, kekonduksian yang tidak mencukupi bahan elektrod positif secara langsung mengehadkan aktiviti tindak balas elektrokimia. Adalah perlu untuk menambah ejen konduktif yang sesuai untuk meningkatkan kekonduksian bahan dan membina rangkaian konduktif untuk menyediakan saluran cepat untuk pengangkutan elektron dan memastikan bahan aktif digunakan sepenuhnya. Oleh itu, ejen konduktif juga merupakan bahan yang sangat diperlukan dalam bateri ion lithium berbanding dengan bahan aktif.

Prestasi ejen konduktif bergantung kepada sebahagian besar struktur bahan dan adab di mana ia bersentuhan dengan bahan aktif. Ejen konduktif bateri lithium ion yang biasa digunakan mempunyai ciri -ciri berikut:

(1) Karbon hitam: Struktur karbon hitam dinyatakan oleh tahap pengagregatan zarah hitam karbon ke dalam rantai atau bentuk anggur. Zarah halus, rantaian rangkaian padat, kawasan permukaan khusus yang besar, dan jisim unit, yang bermanfaat untuk membentuk struktur konduktif rantai dalam elektrod. Sebagai wakil agen konduktif tradisional, Carbon Black kini merupakan ejen konduktif yang paling banyak digunakan. Kelemahannya ialah harga yang tinggi dan sukar untuk disebarkan.

(2)Grafit: Grafit konduktif dicirikan oleh saiz zarah yang dekat dengan bahan aktif positif dan negatif, kawasan permukaan tertentu yang sederhana, dan kekonduksian elektrik yang baik. Ia bertindak sebagai nod rangkaian konduktif dalam bateri, dan dalam elektrod negatif, ia bukan sahaja dapat meningkatkan kekonduksian, tetapi juga kapasiti.

(3) P-LI: Super P-LI dicirikan oleh saiz zarah kecil, sama seperti karbon konduktif hitam, tetapi kawasan permukaan tertentu yang sederhana, terutamanya dalam bentuk cawangan dalam bateri, yang sangat berfaedah untuk membentuk rangkaian konduktif. Kelemahannya adalah sukar untuk disebarkan.

(4)Nanotube karbon (CNTs): CNT adalah ejen konduktif yang telah muncul dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Mereka biasanya mempunyai diameter kira-kira 5nm dan panjang 10-20um. Mereka bukan sahaja boleh bertindak sebagai "wayar" dalam rangkaian konduktif, tetapi juga mempunyai kesan lapisan elektrod berganda untuk memberi permainan kepada ciri-ciri tinggi supercapacitors. Kekonduksian terma yang baik juga kondusif untuk pelesapan haba semasa cas bateri dan pelepasan, mengurangkan polarisasi bateri, meningkatkan prestasi bateri yang tinggi dan rendah, dan memanjangkan hayat bateri.

Sebagai ejen konduktif, CNT boleh digunakan dalam kombinasi dengan pelbagai bahan elektrod positif untuk meningkatkan kapasiti, kadar, dan prestasi kitaran bahan/bateri. Bahan elektrod positif yang boleh digunakan termasuk: LICOO2, LIMN2O4, LIFEPO4, elektrod positif polimer, Li3v2 (PO4) 3, mangan oksida, dan sebagainya.

Berbanding dengan agen konduktif yang lain, nanotube karbon mempunyai banyak kelebihan sebagai agen konduktif positif dan negatif untuk bateri litium ion. Nanotube karbon mempunyai kekonduksian elektrik yang tinggi. Di samping itu, CNT mempunyai nisbah aspek yang besar, dan jumlah tambahan yang lebih rendah dapat mencapai ambang percolasi yang serupa dengan bahan tambahan lain (mengekalkan jarak elektron dalam penghijrahan kompaun atau tempatan). Oleh kerana nanotube karbon boleh membentuk rangkaian pengangkutan elektron yang sangat cekap, nilai kekonduksian yang serupa dengan bahan tambahan zarah sfera boleh dicapai dengan hanya 0.2% berat SWCNTs.

(5)Grapheneadalah jenis baru bahan karbon planar fleksibel dua dimensi dengan kekonduksian elektrik dan terma yang sangat baik. Struktur ini membolehkan lapisan lembaran graphene mematuhi zarah bahan aktif, dan menyediakan sejumlah besar tapak hubungan konduktif untuk zarah bahan aktif elektrod positif dan negatif, supaya elektron dapat dijalankan di ruang dua dimensi untuk membentuk rangkaian konduktif kawasan besar. Oleh itu, ia dianggap sebagai ejen konduktif yang ideal pada masa ini.

Karbon hitam dan bahan aktif berada dalam hubungan titik, dan boleh menembusi zarah bahan aktif untuk meningkatkan nisbah penggunaan bahan aktif sepenuhnya. Nanotube karbon berada dalam hubungan garis titik, dan boleh diselingi di antara bahan-bahan aktif untuk membentuk struktur rangkaian, yang bukan sahaja meningkatkan kekonduksian, pada masa yang sama, ia juga boleh bertindak sebagai ejen ikatan separa, dan mod hubungan graphene adalah sentuhan point-to-fac Walaupun jumlah graphene ditambah terus meningkat, sukar untuk menggunakan sepenuhnya bahan aktif, dan ion -ion yang meresap dan merosot prestasi elektrod. Oleh itu, ketiga -tiga bahan ini mempunyai trend pelengkap yang baik. Mencampurkan nanotube hitam atau karbon karbon dengan graphene untuk membina rangkaian konduktif yang lebih lengkap dapat meningkatkan prestasi keseluruhan elektrod.

Di samping itu, dari perspektif graphene, prestasi graphene bervariasi dari kaedah penyediaan yang berbeza, dalam tahap pengurangan, saiz lembaran dan nisbah karbon hitam, dispersibility, dan ketebalan elektrod semuanya mempengaruhi sifat agen konduktif. Di antara mereka, kerana fungsi ejen konduktif adalah untuk membina rangkaian konduktif untuk pengangkutan elektron, jika ejen konduktif itu sendiri tidak tersebar dengan baik, sukar untuk membina rangkaian konduktif yang berkesan. Berbanding dengan ejen konduktif hitam karbon tradisional, graphene mempunyai kawasan permukaan yang sangat tinggi, dan kesan konjugasi π-π menjadikannya lebih mudah untuk aglomerat dalam aplikasi praktikal. Oleh itu, bagaimana untuk menjadikan graphene membentuk sistem penyebaran yang baik dan menggunakan sepenuhnya prestasi yang sangat baik adalah masalah utama yang perlu diselesaikan dalam aplikasi graphene yang meluas.