Fis-sistema tal-batterija tal-jone tal-litju kummerċjali attwali, il-fattur li jillimita huwa prinċipalment il-konduttività elettrika. B'mod partikolari, il-konduttività insuffiċjenti tal-materjal tal-elettrodu pożittiv tillimita direttament l-attività tar-reazzjoni elettrokimika. Huwa meħtieġ li żżid aġent konduttiv xieraq biex ittejjeb il-konduttività tal-materjal u tibni n-netwerk konduttiv biex tipprovdi kanal mgħaġġel għat-trasport tal-elettroni u tiżgura li l-materjal attiv huwa użat għal kollox. Għalhekk, l-aġent konduttiv huwa wkoll materjal indispensabbli fil-batterija tal-joni tal-litju relattiva għall-materjal attiv.

Il-prestazzjoni ta 'aġent konduttiv tiddependi fil-biċċa l-kbira fuq l-istruttura tal-materjali u l-manjieri li fihom tkun f'kuntatt mal-materjal attiv. Aġenti konduttivi tal-batterija tal-joni tal-litju użati b'mod komuni għandhom il-karatteristiċi li ġejjin:

(1) Iswed tal-karbonju: L-istruttura ta 'l-iswed tal-karbonju hija espressa mill-grad ta' aggregazzjoni ta 'partiċelli suwed tal-karbonju f'katina jew forma ta' għeneb. Il-partiċelli fini, il-katina tan-netwerk ippakkjata b'mod dens, l-erja tal-wiċċ speċifika kbira, u l-massa tal-unità, li huma ta 'benefiċċju biex jiffurmaw struttura konduttiva tal-katina fl-elettrodu. Bħala rappreżentant tal-aġenti konduttivi tradizzjonali, il-karbonju iswed bħalissa huwa l-aġent konduttiv l-iktar użat. L-iżvantaġġ huwa li l-prezz huwa għoli u huwa diffiċli li tinfirex.

(2)Grafita: Grafita konduttiva hija kkaratterizzata minn daqs ta 'partiċella qrib dak tal-materjali attivi pożittivi u negattivi, erja tal-wiċċ speċifika moderata, u konduttività elettrika tajba. Taġixxi bħala għoqda tan-netwerk konduttiv fil-batterija, u fl-elettrodu negattiv, mhux biss tista 'ttejjeb il-konduttività, iżda wkoll il-kapaċità.

(3) P-LI: Super P-li huwa kkaratterizzat minn daqs żgħir ta 'partiċelli, simili għal karbonju konduttiv iswed, iżda b'żona speċifika moderata speċifika, speċjalment fil-forma ta' fergħat fil-batterija, li hija vantaġġjuża ħafna biex tifforma netwerk konduttiv. L-iżvantaġġ huwa li huwa diffiċli li tinfirex.

(4)Nanotubi tal-Karbonju (CNTs): Is-CNTs huma aġenti konduttivi li ħarġu f'dawn l-aħħar snin. Ġeneralment għandhom dijametru ta 'madwar 5nm u tul ta' 10-20um. Huma jistgħu mhux biss jaġixxu bħala "wajers" f'netwerks konduttivi, iżda għandhom ukoll effett ta 'saff ta' elettrodi doppji biex jagħtu logħob għall-karatteristiċi ta 'rata għolja ta' superkondolji. Il-konduttività termali tajba tagħha twassal ukoll biex id-dissipazzjoni tas-sħana waqt il-ħlas tal-batterija u l-iskarikar, tnaqqas il-polarizzazzjoni tal-batterija, ittejjeb il-prestazzjoni tal-batterija għolja u baxxa, u testendi l-ħajja tal-batterija.

Bħala aġent konduttiv, is-CNTs jistgħu jintużaw flimkien ma 'diversi materjali pożittivi tal-elettrodi biex itejbu l-kapaċità, ir-rata, u l-prestazzjoni taċ-ċiklu tal-materjal / batterija. Il-materjali pożittivi tal-elettrodi li jistgħu jintużaw jinkludu: Licoo2, Limn2O4, LifePO4, Polimeru Elettrodu pożittiv, LI3V2 (PO4) 3, ossidu tal-manganiż, u affarijiet simili.

Meta mqabbel ma 'aġenti konduttivi komuni oħra, in-nanotubi tal-karbonju għandhom ħafna vantaġġi bħala aġenti konduttivi pożittivi u negattivi għal batteriji tal-joni tal-litju. In-nanotubi tal-karbonju għandhom konduttività elettrika għolja. Barra minn hekk, is-CNTs għandhom proporzjon ta 'aspett kbir, u ammont ta' żieda aktar baxx jista 'jikseb limitu ta' perkolazzjoni simili għal addittivi oħra (iż-żamma tad-distanza ta 'elettroni fil-kompost jew migrazzjoni lokali). Peress li n-nanotubi tal-karbonju jistgħu jiffurmaw netwerk ta 'trasport ta' elettroni effiċjenti ħafna, valur ta 'konduttività simili għal dak ta' addittiv sferiku tal-partikuli jista 'jinkiseb b'0.2% biss ta'% ta 'SWCNTs.

(5)Grafenhuwa tip ġdid ta 'materjal tal-karbonju planari flessibbli b'żewġ dimensjonijiet b'konduttività elettrika u termali eċċellenti. L-istruttura tippermetti li s-saff tal-folja tal-grafena jaderixxi mal-partiċelli tal-materjal attivi, u jipprovdi numru kbir ta 'siti ta' kuntatt konduttivi għall-partiċelli ta 'materjal attiv pożittiv u negattiv, sabiex l-elettroni jkunu jistgħu jitwettqu fi spazju bidimensjonali biex jiffurmaw netwerk konduttiv taż-żona kbira. Għalhekk huwa meqjus bħala l-aġent konduttiv ideali bħalissa.

L-iswed tal-karbonju u l-materjal attiv huma f'kuntatt tal-punt, u jistgħu jippenetraw fil-partiċelli tal-materjal attiv biex iżidu kompletament il-proporzjon tal-użu tal-materjali attivi. In-nanotubi tal-karbonju huma f'kuntatt tal-linja tal-punt, u jistgħu jiġu mxerrda bejn il-materjali attivi biex tifforma struttura tan-netwerk, li mhux biss iżżid il-konduttività, fl-istess ħin, tista 'taġixxi wkoll bħala aġent ta' twaħħil parzjali, u l-mod ta 'kuntatt ta' graphene huwa kuntatt punt-għal-wiċċ, li jista 'jgħaqqad il-wiċċ tal-materjal attiv biex jifforma netwerk konduttiv ta' area kbira bħala korp ewlieni, iżda huwa diffiċli biex tkopri kompletament il-materjal attiv. Anke jekk l-ammont ta 'graphene miżjud jiżdied kontinwament, huwa diffiċli li tuża kompletament il-materjal attiv, u l-jonji li jxerrdu u jiddeterjoraw il-prestazzjoni tal-elettrodu. Għalhekk, dawn it-tliet materjali għandhom xejra kumplimentari tajba. It-taħlit tal-karbonju iswed jew nanotubi tal-karbonju ma 'graphene biex jinbena netwerk konduttiv aktar komplut jista' jtejjeb aktar il-prestazzjoni ġenerali tal-elettrodu.

Barra minn hekk, mill-perspettiva tal-grafena, il-prestazzjoni tal-grafena tvarja minn metodi ta 'preparazzjoni differenti, fil-grad ta' tnaqqis, id-daqs tal-folja u l-proporzjon ta 'karbonju iswed, id-dispersibilità, u l-ħxuna ta' l-elettrodu kollha jaffettwaw in-natura ta 'aġenti konduttivi ħafna. Fost dawn, peress li l-funzjoni tal-aġent konduttiv hija li tibni netwerk konduttiv għat-trasport tal-elettroni, jekk l-aġent konduttiv innifsu ma jkunx imxerred sew, huwa diffiċli li jinbena netwerk konduttiv effettiv. Meta mqabbel ma 'l-aġent konduttiv tradizzjonali tal-karbonju iswed, il-grafena għandha erja tal-wiċċ speċifika ultra-għolja, u l-effett konjugat π-π jagħmilha aktar faċli li tiġi agglomerata f'applikazzjonijiet prattiċi. Għalhekk, kif tagħmel il-formola tal-grafen sistema tajba ta 'dispersjoni u tagħmel użu sħiħ mill-prestazzjoni eċċellenti tagħha hija problema ewlenija li teħtieġ li tissolva fl-applikazzjoni mifruxa tal-grafena.