V trenutnem komercialnem sistemu litij-ionskih baterij je omejevalni dejavnik predvsem električna prevodnost.Zlasti nezadostna prevodnost materiala pozitivne elektrode neposredno omejuje aktivnost elektrokemične reakcije.Dodati je treba ustrezno prevodno sredstvo za povečanje prevodnosti materiala in zgraditi prevodno mrežo, ki zagotavlja hiter kanal za prenos elektronov in zagotavlja, da je aktivni material v celoti izkoriščen.Zato je tudi prevodno sredstvo nepogrešljiv material v litij-ionski bateriji glede na aktivni material.

Delovanje prevodnega sredstva je v veliki meri odvisno od strukture materialov in načinov, na katere je v stiku z aktivnim materialom.Običajno uporabljena prevodna sredstva za litij-ionske baterije imajo naslednje značilnosti:

(1) Saje: Struktura saj je izražena s stopnjo agregacije delcev saj v verigo ali obliko grozda.Drobni delci, gosto zapakirana mrežasta veriga, velika specifična površina in enota mase, ki so koristni za oblikovanje verižne prevodne strukture v elektrodi.Kot predstavnik tradicionalnih prevodnih sredstev so saje trenutno najpogosteje uporabljeno prevodno sredstvo.Pomanjkljivost je, da je cena visoka in se težko razprši.

(2)Grafit: Za prevodni grafit je značilna velikost delcev, ki je blizu pozitivnih in negativnih aktivnih materialov, zmerna specifična površina in dobra električna prevodnost.Deluje kot vozlišče prevodnega omrežja v bateriji, v negativni elektrodi pa ne more samo izboljšati prevodnosti, ampak tudi zmogljivost.

(3) P-Li: za Super P-Li je značilna majhna velikost delcev, podobna prevodnim sajam, vendar zmerna specifična površina, zlasti v obliki vej v bateriji, kar je zelo ugodno za oblikovanje prevodne mreže.Pomanjkljivost je, da se težko razprši.

(4)Ogljikove nanocevke (CNT): CNT so prevodna sredstva, ki so se pojavila v zadnjih letih.Na splošno imajo premer približno 5 nm in dolžino 10-20 um.Ne morejo le delovati kot "žice" v prevodnih omrežjih, ampak imajo tudi učinek dvojne elektrodne plasti, ki omogoča igranje značilnosti visoke hitrosti superkondenzatorjev.Njegova dobra toplotna prevodnost prispeva tudi k odvajanju toplote med polnjenjem in praznjenjem baterije, zmanjša polarizacijo baterije, izboljša delovanje baterije pri visokih in nizkih temperaturah ter podaljša življenjsko dobo baterije.

Kot prevodno sredstvo se CNT lahko uporabljajo v kombinaciji z različnimi materiali pozitivnih elektrod za izboljšanje zmogljivosti, hitrosti in delovanja cikla materiala/baterije.Materiali pozitivnih elektrod, ki jih je mogoče uporabiti, so: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, polimerna pozitivna elektroda, Li3V2(PO4)3, manganov oksid ipd.

V primerjavi z drugimi običajnimi prevodnimi sredstvi imajo ogljikove nanocevke veliko prednosti kot pozitivna in negativna prevodna sredstva za litij-ionske baterije.Ogljikove nanocevke imajo visoko električno prevodnost.Poleg tega imajo CNT veliko razmerje stranic in nižja dodana količina lahko doseže perkolacijski prag, podoben drugim dodatkom (ohranjanje razdalje elektronov v spojini ali lokalna migracija).Ker lahko ogljikove nanocevke tvorijo zelo učinkovito mrežo za prenos elektronov, je mogoče doseči vrednost prevodnosti, podobno tisti pri dodatku sferičnih delcev, s samo 0,2 mas. % SWCNT.

(5)Grafenje nova vrsta dvodimenzionalnega fleksibilnega ravninskega ogljikovega materiala z odlično električno in toplotno prevodnostjo.Struktura omogoča, da se plast grafenskega lista oprime delcev aktivnega materiala in zagotavlja veliko število prevodnih kontaktnih mest za delce aktivnega materiala pozitivne in negativne elektrode, tako da se lahko elektroni vodijo v dvodimenzionalnem prostoru, da tvorijo prevodno omrežje velikih površin.Tako se trenutno šteje za idealno prevodno sredstvo.

Saje in aktivni material sta v točkovnem stiku in lahko prodreta v delce aktivnega materiala, da v celoti povečata razmerje izkoristka aktivnih materialov.Ogljikove nanocevke so v točkovnem stiku in se lahko vmešajo med aktivne materiale, da tvorijo mrežno strukturo, ki ne samo poveča prevodnost, hkrati pa lahko deluje tudi kot delno vezno sredstvo in kontaktni način grafena je kontakt od točke do obraza, ki lahko poveže površino aktivnega materiala, da tvori prevodno mrežo velikega območja kot glavno telo, vendar je težko popolnoma pokriti aktivni material.Tudi če se količina dodanega grafena stalno povečuje, je težko popolnoma izkoristiti aktivni material in razpršiti Li ione ter poslabšati delovanje elektrode.Zato imajo ti trije materiali dober komplementarni trend.Mešanje saj ali ogljikovih nanocevk z grafenom za izgradnjo popolnejše prevodne mreže lahko dodatno izboljša celotno učinkovitost elektrode.

Poleg tega se z vidika grafena učinkovitost grafena razlikuje glede na različne metode priprave, saj stopnja redukcije, velikost lista in razmerje saj, disperzibilnost in debelina elektrode vplivajo na naravo. prevodnih sredstev močno.Med njimi je, ker je funkcija prevodnega sredstva izdelava prevodnega omrežja za prenos elektronov, če samo prevodno sredstvo ni dobro razpršeno, je težko zgraditi učinkovito prevodno omrežje.V primerjavi s tradicionalnim prevodnim sredstvom saj ima grafen izjemno visoko specifično površino, učinek π-π konjugata pa olajša aglomeracijo v praktičnih aplikacijah.Zato je ključni problem, kako narediti grafen za dober disperzijski sistem in v celoti izkoristiti njegovo odlično zmogljivost, ki ga je treba rešiti pri široki uporabi grafena.