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 jiżdied aġent konduttiv adattat biex itejjeb il-konduttività tal-materjal u jinbena n-netwerk konduttiv biex jipprovdi kanal mgħaġġel għat-trasport tal-elettroni u jiżgura li l-materjal attiv jiġi utilizzat bis-sħiħ.Għalhekk, l-aġent konduttiv huwa wkoll materjal indispensabbli fil-batterija tal-jone tal-litju relattiv għall-materjal attiv.

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

(1) Iswed tal-karbonju: L-istruttura tal-iswed tal-karbonju hija espressa bil-grad ta 'aggregazzjoni ta' partiċelli iswed 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 ta 'aġenti konduttivi tradizzjonali, l-iswed tal-karbonju bħalissa huwa l-aġent konduttiv l-aktar użat.L-iżvantaġġ huwa li l-prezz huwa għoli u huwa diffiċli li tferrex.

(2)Grafita: Il-grafita konduttiva hija kkaratterizzata minn daqs tal-partiċelli qrib dak tal-materjali attivi pożittivi u negattivi, żona tal-wiċċ speċifika moderata, u konduttività elettrika tajba.Jaġixxi bħala nodu tan-netwerk konduttiv fil-batterija, u fl-elettrodu negattiv, jista 'mhux biss itejjeb il-konduttività, iżda wkoll il-kapaċità.

(3) P-Li: Super P-Li huwa kkaratterizzat minn daqs żgħir ta 'partiċelli, simili għal iswed tal-karbonju konduttiv, iżda erja tal-wiċċ speċifika moderata, speċjalment fil-forma ta' fergħat fil-batterija, li hija vantaġġuża ħafna biex tifforma netwerk konduttiv.L-iżvantaġġ huwa li huwa diffiċli li tferrex.

(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.Jistgħu mhux biss jaġixxu bħala "wajers" f'netwerks konduttivi, iżda għandhom ukoll effett ta 'saff ta' elettrodu doppju biex jagħtu rwol lill-karatteristiċi ta 'rata għolja ta' supercapacitors.Il-konduttività termali tajba tagħha twassal ukoll għad-dissipazzjoni tas-sħana waqt il-ħlas u l-iskariku tal-batterija, tnaqqas il-polarizzazzjoni tal-batterija, ittejjeb il-prestazzjoni tat-temperatura għolja u baxxa tal-batterija, u testendi l-ħajja tal-batterija.

Bħala aġent konduttiv, CNTs jistgħu jintużaw flimkien ma 'diversi materjali ta' elettrodi pożittivi biex itejbu l-kapaċità, ir-rata u l-prestazzjoni taċ-ċiklu tal-materjal/batterija.Il-materjali tal-elettrodu pożittiv li jistgħu jintużaw jinkludu: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, elettrodu pożittiv tal-polimeru, Li3V2(PO4)3, ossidu tal-manganiż, u simili.

Meta mqabbel ma 'aġenti konduttivi komuni oħra, in-nanotubi tal-karbonju għandhom ħafna vantaġġi bħala aġenti konduttivi pożittivi u negattivi għal batteriji tal-jone tal-litju.In-nanotubi tal-karbonju għandhom konduttività elettrika għolja.Barra minn hekk, 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 ta 'partiċelli sferiċi jista' jinkiseb b'0.2% wt biss ta 'SWCNTs.

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

L-iswed tal-karbonju u l-materjal attiv huma f'kuntatt punt, u jistgħu jippenetraw fil-partiċelli tal-materjal attiv biex iżidu bis-sħiħ il-proporzjon ta 'utilizzazzjoni tal-materjali attivi.In-nanotubi tal-karbonju huma f'kuntatt tal-linja tal-punt, u jistgħu jiġu mxerrda bejn il-materjali attivi biex jiffurmaw struttura ta 'netwerk, li mhux biss iżżid il-konduttività, Fl-istess ħin, tista' wkoll taġixxi bħala aġent ta 'twaħħil parzjali, u l-mod ta' kuntatt tal-grafin huwa kuntatt punt għal wiċċ, li jista 'jgħaqqad il-wiċċ tal-materjal attiv biex jifforma netwerk konduttiv ta' żona kbira bħala korp ewlieni, iżda huwa diffiċli li tkopri kompletament il-materjal attiv.Anke jekk l-ammont ta 'grafen miżjud jiżdied kontinwament, huwa diffiċli li jiġi utilizzat kompletament il-materjal attiv, u jxerred joni Li u tiddeterjora l-prestazzjoni tal-elettrodu.Għalhekk, dawn it-tliet materjali għandhom xejra komplementari tajba.It-taħlit iswed tal-karbonju jew nanotubi tal-karbonju mal-grafen biex jinbena netwerk konduttiv aktar komplut jista 'jtejjeb aktar il-prestazzjoni ġenerali tal-elettrodu.

Barra minn hekk, mill-perspettiva tal-graphene, il-prestazzjoni tal-graphene tvarja minn metodi ta 'preparazzjoni differenti, fil-grad ta' tnaqqis, id-daqs tal-folja u l-proporzjon tal-karbonju iswed, it-tixrid, u l-ħxuna tal-elettrodu kollha jaffettwaw in-naturi ta 'aġenti konduttivi ħafna.Fosthom, peress li l-funzjoni tal-aġent konduttiv hija li jinbena 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 iswed tal-karbonju tradizzjonali, il-grafin għandu erja tal-wiċċ speċifika ultra-għolja, u l-effett konjugat π-π jagħmilha aktar faċli biex jiġi agglomerat f'applikazzjonijiet prattiċi.Għalhekk, kif tagħmel il-graphene tifforma sistema ta 'dispersjoni tajba u tagħmel użu sħiħ mill-prestazzjoni eċċellenti tagħha hija problema ewlenija li jeħtieġ li tiġi solvuta fl-applikazzjoni mifruxa tal-grafene.