I det nåværende kommersielle litium-ion-batterisystemet er den begrensende faktoren hovedsakelig den elektriske ledningsevnen. Spesielt begrenser den utilstrekkelige ledningsevnen til det positive elektroce -materialet direkte aktiviteten til den elektrokjemiske reaksjonen. Det er nødvendig å legge til et passende ledende middel for å forbedre konduktiviteten til materialet og konstruere det ledende nettverket for å gi en rask kanal for elektrontransport og sikrer at det aktive materialet er fullt utnyttet. Derfor er det ledende middelet også et uunnværlig materiale i litiumionbatteriet i forhold til det aktive materialet.

Ytelsen til et ledende middel avhenger i stor grad av strukturen til materialene og manerer der det er i kontakt med det aktive materialet. Vanlige brukte litiumionbatteri -ledende midler har følgende egenskaper:

(1) Karbon svart: Strukturen av karbon svart uttrykkes ved graden av aggregering av karbon -sorte partikler til en kjede eller en drueform. De fine partiklene, den tettpakkede nettverkskjeden, det store spesifikke overflatearealet og enhetsmassen, som er gunstige for å danne en ledende ledende struktur i elektrode. Som en representant for tradisjonelle ledende midler er karbon svart for tiden det mest brukte ledende middelet. Ulempen er at prisen er høy og at den er vanskelig å spre.

(2)Grafitt: Ledende grafitt er preget av en partikkelstørrelse nær de positive og negative aktive materialene, et moderat spesifikt overflateareal og god elektrisk ledningsevne. Den fungerer som en node av det ledende nettverket i batteriet, og i den negative elektroden kan det ikke bare forbedre konduktiviteten, men også kapasiteten.

(3) P-LI: Super P-Li er preget av liten partikkelstørrelse, lik ledende karbon svart, men moderat spesifikt overflateareal, spesielt i form av grener i batteriet, noe som er veldig fordelaktig for å danne et ledende nettverk. Ulempen er at det er vanskelig å spre.

(4)Karbon nanorør (CNTs): CNT -er er ledende midler som har dukket opp de siste årene. De har generelt en diameter på omtrent 5nm og en lengde på 10-20um. De kan ikke bare fungere som "ledninger" i ledende nettverk, men har også dobbel elektrodelagseffekt for å gi spill til høyhastighetsegenskapene til superkapasitorer. Den gode termiske konduktiviteten er også bidrar til varmeavledning under batterilading og utladning, reduserer batteripolarisering, forbedrer ytelsen til batteriet og lav temperatur og forlenger batteriets levetid.

Som et ledende middel kan CNT -er brukes i kombinasjon med forskjellige positive elektrodematerialer for å forbedre kapasitet, hastighet og syklusytelse av materiale/batteri. De positive elektrodematerialene som kan brukes inkluderer: LICOO2, LIMN2O4, LIFEPO4, Polymer -positiv elektrode, Li3V2 (PO4) 3, manganoksid og lignende.

Sammenlignet med andre vanlige ledende midler, har karbon nanorør mange fordeler som positive og negative ledende midler for litiumionbatterier. Karbon nanorør har høy elektrisk ledningsevne. I tillegg har CNT -er et stort sideforhold, og lavere tilsetningsmengde kan oppnå en perkolasjonsterskel som ligner på andre tilsetningsstoffer (opprettholder avstanden til elektroner i forbindelsen eller lokal migrasjon). Siden karbon -nanorør kan danne et svært effektivt elektrontransportnettverk, kan en konduktivitetsverdi som ligner på et sfærisk partikkeltilsetningsstoff oppnås med bare 0,2 vekt% SWCNT -er.

(5)Grafener en ny type todimensjonalt fleksibelt plan karbonmateriale med utmerket elektrisk og termisk ledningsevne. Strukturen lar grafenarklaget feste seg til de aktive materialpartiklene, og gir et stort antall ledende kontaktsteder for de positive og negative elektrode-aktive materialpartiklene, slik at elektronene kan gjennomføres i et todimensjonalt rom for å danne et ledende nettverk med stort område. Dermed blir det betraktet som det ideelle ledende middelet for tiden.

Karbon svart og det aktive materialet er i punktkontakt, og kan trenge inn i partiklene til det aktive materialet for å øke bruksforholdet til de aktive materialene fullt ut. Karbon-nanorørene er i punktlinjekontakt, og kan ispedes mellom de aktive materialene for å danne en nettverksstruktur, som ikke bare øker konduktiviteten, samtidig kan det også fungere som et delvis bindingsmiddel, og kontaktmodus for grafen er punkt-til-ansikt-kontakt, som kan koble overflaten til det aktive materialet for å danne det aktive. Selv om mengden grafen som er tilsatt økes kontinuerlig, er det vanskelig å bruke det aktive materialet fullstendig, og diffuse Li -ioner og forringe elektrodeytelsen. Derfor har disse tre materialene en god utfyllende trend. Å blande karbon svart eller karbon nanorør med grafen for å konstruere et mer komplett ledende nettverk kan forbedre den generelle ytelsen til elektroden ytterligere.

I tillegg, fra grafenperspektivet, varierer ytelsen til grafen fra forskjellige preparasjonsmetoder, i reduksjonsgraden, størrelsen på arket og forholdet mellom karbonsvart, spredbarhet og tykkelsen på elektroden påvirker alle naturen til ledende midler. Blant dem, siden funksjonen til det ledende middelet er å konstruere et ledende nettverk for elektrontransport, hvis det ledende middelet ikke er godt spredt, er det vanskelig å konstruere et effektivt ledende nettverk. Sammenlignet med det tradisjonelle karbon svart ledende middel, har grafen et ultrahøyt spesifikt overflateareal, og π-π konjugateffekten gjør det lettere å agglomerere i praktiske anvendelser. Derfor er hvordan du gjør grafen til et godt spredningssystem og utnytter den utmerkede ytelsen fullt ut er et sentralt problem som må løses i den utbredte anvendelsen av grafen.