I det nuvarande kommersiella litiumjonbatterisystemet är den begränsande faktorn främst den elektriska ledningsförmågan.I synnerhet begränsar den otillräckliga konduktiviteten hos det positiva elektrodmaterialet direkt aktiviteten av den elektrokemiska reaktionen.Det är nödvändigt att tillsätta ett lämpligt ledande medel för att förbättra konduktiviteten hos materialet och konstruera det ledande nätverket för att tillhandahålla en snabb kanal för elektrontransport och säkerställa att det aktiva materialet utnyttjas fullt ut.Därför är det ledande medlet också ett oumbärligt material i litiumjonbatteriet i förhållande till det aktiva materialet.

Prestandan hos ett ledande medel beror i stor utsträckning på materialens struktur och på vilket sätt det är i kontakt med det aktiva materialet.Vanligt använda ledande litiumjonbatterier har följande egenskaper:

(1) Kimrök: Strukturen hos kimrök uttrycks av graden av aggregation av kimrökspartiklar till en kedja eller en druvform.De fina partiklarna, den tätt packade nätverkskedjan, den stora specifika ytan och enhetsmassan, som är fördelaktiga för att bilda en kedjeledande struktur i elektroden.Som en representant för traditionella ledande ämnen är kimrök för närvarande det mest använda ledande medlet.Nackdelen är att priset är högt och det är svårt att skingra.

(2)Grafit: Konduktiv grafit kännetecknas av en partikelstorlek nära den för de positiva och negativa aktiva materialen, en måttlig specifik yta och god elektrisk ledningsförmåga.Den fungerar som en nod för det ledande nätverket i batteriet, och i den negativa elektroden kan det inte bara förbättra ledningsförmågan utan också kapaciteten.

(3) P-Li: Super P-Li kännetecknas av liten partikelstorlek, liknande ledande kimrök, men måttlig specifik yta, särskilt i form av grenar i batteriet, vilket är mycket fördelaktigt för att bilda ett ledande nätverk.Nackdelen är att den är svår att skingra.

(4)Kolnanorör (CNT): CNT är ledande ämnen som har dykt upp under de senaste åren.De har i allmänhet en diameter på ca 5nm och en längd på 10-20um.De kan inte bara fungera som "trådar" i ledande nätverk, utan har också effekt med dubbla elektrodskikt för att ge spel åt superkondensatorernas höghastighetsegenskaper.Dess goda värmeledningsförmåga bidrar också till värmeavledning under batteriladdning och urladdning, minskar batteriets polarisering, förbättrar batteriets prestanda vid höga och låga temperaturer och förlänger batteriets livslängd.

Som ett ledande medel kan CNTs användas i kombination med olika positiva elektrodmaterial för att förbättra kapaciteten, hastigheten och cykelprestanda för material/batteri.De positiva elektrodmaterialen som kan användas inkluderar: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, polymer positiv elektrod, Li3V2(PO4)3, manganoxid och liknande.

Jämfört med andra vanliga ledande ämnen har kolnanorör många fördelar som positiva och negativa ledande ämnen för litiumjonbatterier.Kolnanorör har en hög elektrisk ledningsförmåga.Dessutom har CNTs ett stort bildförhållande, och lägre tillsatsmängd kan uppnå en perkolationströskel som liknar andra tillsatser (bibehåller avståndet mellan elektroner i föreningen eller lokal migration).Eftersom kolnanorör kan bilda ett mycket effektivt elektrontransportnätverk, kan ett konduktivitetsvärde som liknar det för en sfärisk partikeltillsats uppnås med endast 0,2 viktprocent SWCNT.

(5)Grafenär en ny typ av tvådimensionellt flexibelt plan kolmaterial med utmärkt elektrisk och termisk ledningsförmåga.Strukturen gör att grafenskiktet kan fästa vid de aktiva materialpartiklarna och tillhandahålla ett stort antal ledande kontaktställen för de positiva och negativa elektrodaktiva materialpartiklarna, så att elektronerna kan ledas i ett tvådimensionellt utrymme för att bilda en ledande nätverk med stora ytor.Därför anses det som det ideala ledande medlet för närvarande.

Kimröket och det aktiva materialet är i punktkontakt och kan tränga in i det aktiva materialets partiklar för att helt öka utnyttjandegraden av de aktiva materialen.Kolnanorören är i punktlinjekontakt och kan varvas mellan de aktiva materialen för att bilda en nätverksstruktur, vilket inte bara ökar ledningsförmågan, samtidigt kan det också fungera som ett partiellt bindemedel och grafenets kontaktläge. är punkt-till-ansikte-kontakt, som kan ansluta ytan på det aktiva materialet för att bilda ett ledande nätverk med stor yta som en huvudkropp, men det är svårt att helt täcka det aktiva materialet.Även om mängden grafen som tillsätts kontinuerligt ökar är det svårt att helt utnyttja det aktiva materialet och sprida Li-joner och försämra elektrodens prestanda.Därför har dessa tre material en bra kompletterande trend.Att blanda kimrök eller kolnanorör med grafen för att konstruera ett mer komplett ledande nätverk kan ytterligare förbättra elektrodens övergripande prestanda.

Dessutom, ur grafens perspektiv, varierar prestanda för grafen från olika beredningsmetoder, i graden av reduktion, storleken på arket och förhållandet mellan kimrök, dispergerbarheten och tjockleken på elektroden alla påverkar naturens egenskaper. av ledande ämnen i hög grad.Bland dem, eftersom det ledande medlets funktion är att konstruera ett ledande nätverk för elektrontransport, är det svårt att konstruera ett effektivt ledande nätverk om det ledande medlet i sig inte är väl dispergerat.Jämfört med det traditionella kimröksledande medlet har grafen en ultrahög specifik yta, och π-π-konjugateffekten gör det lättare att agglomerera i praktiska tillämpningar.Därför är hur man får grafen att bilda ett bra spridningssystem och fullt ut utnyttja dess utmärkta prestanda ett nyckelproblem som måste lösas i den utbredda tillämpningen av grafen.