W obecnym komercyjnym systemie akumulatorów litowo-jonowych współczynnikiem ograniczającym jest głównie przewodność elektryczna. W szczególności niewystarczająca przewodność materiału elektrody dodatniej bezpośrednio ogranicza aktywność reakcji elektrochemicznej. Konieczne jest dodanie odpowiedniego środka przewodzącego w celu zwiększenia przewodności materiału i skonstruowanie sieci przewodzącej w celu zapewnienia szybkiego kanału transportu elektronów i zapewnienie pełnego wykorzystania materiału aktywnego. Dlatego środek przewodzący jest również niezbędnym materiałem w baterii litowo -jonowej w stosunku do aktywnego materiału.

Wydajność środka przewodzącego zależy w dużej mierze od struktury materiałów i manier, w których ma on kontakt z aktywnym materiałem. Powszechnie używane środki przewodzące baterii litowo -jonowej mają następujące cechy:

(1) SABL Black: Struktura sadzy jest wyrażana przez stopień agregacji cząstek sadzy w łańcuch lub kształt winogron. Drobne cząstki, gęsto upakowany łańcuch sieci, duża powierzchnia właściwej i masa jednostkowa, które są korzystne dla utworzenia łańcuchowej struktury przewodzącej w elektrodzie. Jako przedstawiciel tradycyjnych środków przewodzących, sadzy jest obecnie najczęściej stosowanym środkiem przewodzącym. Wadą jest to, że cena jest wysoka i trudno ją rozproszyć.

(2)Grafit: Grafit przewodzący charakteryzuje się wielkością cząstek zbliżoną do dodatnich i ujemnych materiałów aktywnych, umiarkowanej powierzchni właściwej i dobrym przewodnictwem elektrycznym. Działa jako węzeł sieci przewodzącej w baterii, aw elektrodzie ujemnej może nie tylko poprawić przewodność, ale także pojemność.

(3) P-LI: Super P-LI charakteryzuje się małą wielkością cząstek, podobną do przewodzącej sadzy, ale umiarkowanej powierzchni właściwej, szczególnie w postaci gałęzi w baterii, co jest bardzo korzystne w tworzeniu sieci przewodzącej. Wadą jest to, że trudno jest się rozproszyć.

(4)Nanorurki węglowe (CNT): CNT są agentami przewodzącymi, które pojawiły się w ostatnich latach. Mają ogólnie średnicę około 5 nm i długość 10-20um. Mogą nie tylko działać jako „przewody” w sieciach przewodzących, ale także mają efekt podwójnej warstwy elektrody, aby zapewnić grę wysokim charakterystyce superkondensatorów. Dobra przewodność cieplna sprzyja również rozpraszaniu ciepła podczas ładowania i rozładowania akumulatora, zmniejszenia polaryzacji baterii, poprawy wysokiej wydajności baterii i niskiej temperatury oraz wydłużenia żywotności baterii.

Jako środek przewodzący, CNT mogą być stosowane w połączeniu z różnymi dodatnimi materiałami elektrodowymi w celu poprawy pojemności, szybkości i wydajności materiału/akumulatora. Dodatkowe materiały elektrody, które można zastosować, obejmują: LICOO2, LIMN2O4, LifePo4, Elektrodę dodatnią polimerową, LI3V2 (PO4) 3, tlenek manganu i tym podobne.

W porównaniu z innymi powszechnymi środkami przewodzącymi nanorurki węglowe mają wiele zalet jako pozytywne i ujemne środki przewodzące dla akumulatorów litowo -jonowych. Nanorurki węglowe mają wysoką przewodność elektryczną. Ponadto CNT mają duży współczynnik kształtu, a niższa ilość dodania może osiągnąć próg perkolacyjny podobny do innych dodatków (utrzymując odległość elektronów w migracji związku lub lokalnej migracji). Ponieważ nanorurki węglowe mogą tworzyć wysoce wydajną sieć transportu elektronów, wartość przewodności podobną do sferycznego addive'a cząstek można osiągnąć tylko 0,2% wag. SWCNT.

(5)Grafenjest nowym rodzajem dwuwymiarowego elastycznego płaskiego materiału węglowego o doskonałej przewodności elektrycznej i cieplnej. Struktura pozwala warstwę arkusza grafenu przylegać do aktywnych cząstek materiału i zapewnia dużą liczbę przewodzących miejsc kontaktowych dla cząstek materiału dodatniego i ujemnego elektrody aktywnej, dzięki czemu elektrony mogą być prowadzone w dwuwymiarowej przestrzeni w celu utworzenia sieci przewodzącej na dużą powierzchnię. W związku z tym jest obecnie uważany za idealny agent przewodzący.

Karta sadowa i materiał aktywny są w kontakcie punktowym i mogą przenikać do cząstek materiału aktywnego, aby w pełni zwiększyć stosunek wykorzystania materiałów aktywnych. Nanorurki węglowe są w styku linii punktowej i mogą być przeplatane między materiałami aktywnymi w celu utworzenia struktury sieci, która nie tylko zwiększa przewodność, jednocześnie może działać jako częściowy czynnik wiązania, a tryb kontaktowy grafenu jest kontakt punkt-twarz, który może łączyć powierzchnię aktywnego materiału, aby utworzyć sieć przewodową o dużej mocy, ale jest trudny do całkowitego pokrycia materiału aktywnego. Nawet jeśli ilość dodanego grafenu jest stale zwiększana, trudno jest całkowicie wykorzystać aktywny materiał, rozproszone jony Li i pogorszyć wydajność elektrody. Dlatego te trzy materiały mają dobry komplementarny trend. Mieszanie nanorurek węglowych lub węglowych z grafenem w celu skonstruowania pełniejszej sieci przewodzącej może dodatkowo poprawić ogólną wydajność elektrody.

Ponadto, z perspektywy grafenu, wydajność grafenu różni się od różnych metod przygotowania, pod względem stopnia redukcji, wielkości arkusza i stosunku sadzy, dyspergowalności i grubości elektrody, które znacznie wpływają na natury środków przewodzących. Wśród nich, ponieważ funkcją agenta przewodzącego jest skonstruowanie sieci przewodzącej transportu elektronów, jeśli sam agent przewodzący nie jest dobrze rozproszony, trudno jest skonstruować skuteczną sieć przewodzącą. W porównaniu z tradycyjnym środkiem przewodzącym sadzy, grafen ma ultra-wysoką powierzchnię powierzchniową, a efekt koniugatu π-π ułatwia aglomerat w praktycznych zastosowaniach. Dlatego, jak sprawić, by grafen tworzy dobry system dyspersji i w pełni wykorzystać jego doskonałą wydajność, jest kluczowym problemem, który należy rozwiązać w powszechnym zastosowaniu grafenu.