Дар системаи кунунии батареяи тиҷории литий-ион омили маҳдудкунанда асосан гузарониши барқ ​​​​мебошад.Махсусан, нокифоя будани но-гузаронии материали электроди мусбат фаъолияти реакцияи электрохимиявиро бевосита махдуд мекунад.Барои баланд бардоштани гузариши мавод ва сохтани шабакаи ноқилӣ барои таъмини канали зуд барои интиқоли электрон ва таъмини пурра истифода шудани маводи фаъол, як агенти мувофиқро илова кардан лозим аст.Аз ин рӯ, агенти ноқилӣ инчунин дар батареяи литий-ион нисбат ба маводи фаъол маводи зарурӣ мебошад.

Фаъолияти агенти ноқилӣ аз бисёр ҷиҳат ба сохтори мавод ва тарзи дар тамос будани он бо маводи фаъол вобаста аст.Агентҳои интиқолдиҳандаи батареяи литий-ион, ки маъмулан истифода мешаванд, дорои хусусиятҳои зерин мебошанд:

(1) Сиёҳи карбон: Сохтори сиёҳи карбон бо дараҷаи ҷамъшавии зарраҳои сиёҳи карбон ба занҷир ё шакли ангур ифода карда мешавад.Зарраҳои ночиз, занҷири шабакавии зич печонидашуда, майдони калони мушаххас ва массаи воҳид, ки барои ташаккули сохтори гузаронандаи занҷир дар электрод муфиданд.Ҳамчун намояндаи агентҳои гузаронандаи анъанавӣ, сиёҳи карбон дар айни замон агенти интиқолдиҳандаи васеъ истифодашаванда мебошад.Камбудиаш он аст, ки нархаш гарон буда, пароканда шуданаш душвор аст.

(2)Графит: Графити ноқилӣ бо андозаи заррачаҳо наздик ба андозаи моддаҳои фаъоли мусбат ва манфӣ, майдони мушаххаси сатҳи мӯътадил ва гузариши хуби электрикӣ хос аст.Он ҳамчун гиреҳи шабакаи гузаронанда дар батарея амал мекунад ва дар электроди манфӣ, он метавонад на танҳо гузаронандагӣ, балки иқтидорро низ беҳтар созад.

(3) P-Li: Super P-Li бо андозаи хурди заррачаҳо, ки ба сиёҳи карбон гузаронанда монанд аст, аммо майдони мушаххаси мӯътадил, махсусан дар шакли шохаҳо дар батарея, ки барои ташкили шабакаи интиқолдиҳанда хеле муфид аст, тавсиф карда мешавад.Камбуди он аст, ки пароканда кардан душвор аст.

(4)Нанотубаҳои карбон (CNTs): CNTs агентҳои интиқолдиҳанда мебошанд, ки дар солҳои охир пайдо шудаанд.Онҳо одатан диаметри тақрибан 5 нм ва дарозии 10-20um доранд.Онҳо метавонанд на танҳо ҳамчун "симҳо" дар шабакаҳои ноқилӣ амал кунанд, балки инчунин таъсири қабати электроди дукарата дошта бошанд, то ба хусусиятҳои баландсуръати суперконденсаторҳо бозӣ кунанд.Қобилияти хуби гармии он инчунин барои паҳншавии гармӣ ҳангоми пуркунӣ ва холӣ кардани батарея, коҳиш додани поляризатсияи батарея, беҳтар кардани кори ҳарорати баланд ва пасти батарея ва дароз кардани мӯҳлати батарея мусоидат мекунад.

Ҳамчун агенти ноқилӣ, CNTs метавонад дар якҷоягӣ бо маводҳои гуногуни электродҳои мусбат барои беҳтар кардани иқтидор, суръат ва давраи фаъолияти мавод / батарея истифода шавад.Маводҳои электроди мусбӣ, ки метавонанд истифода шаванд, инҳоянд: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, электроди мусбати полимерӣ, Li3V2(PO4)3, оксиди марганец ва ғайра.

Дар муқоиса бо дигар агентҳои маъмули ноқилӣ, нанотубаҳои карбон бартариҳои зиёд доранд, ҳамчун агентҳои гузаронандаи мусбат ва манфӣ барои батареяҳои литий-ион.Нанотубаҳои карбон гузаронандагии баланди барқ ​​доранд.Илова бар ин, CNTҳо таносуби ҷанбаҳои калон доранд ва миқдори ками илова метавонад ба ҳадди перколяция шабеҳ ба дигар иловаҳо (нигоҳ доштани масофаи электронҳо дар таркиб ё муҳоҷирати маҳаллӣ) ноил шавад.Азбаски нанотубаҳои карбон метавонанд як шабакаи хеле самараноки интиқоли электрониро ташкил кунанд, арзиши ноқилӣ ба арзиши иловагии зарраҳои сферикӣ танҳо бо 0,2 ват% SWCNTҳо ба даст оварда мешавад.

(5)Графеняк навъи нави ду-ченакаи чандири планарии масолеҳи карбонӣ бо гузарониши аълои барқ ​​​​ва гармӣ мебошад.Сохтор ба қабати варақи графен имкон медиҳад, ки ба зарраҳои моддии фаъол пайваст шавад ва барои зарраҳои моддаҳои фаъоли электроди мусбат ва манфии шумораи зиёди ҷойҳои алоқаи гузаронанда таъмин карда шавад, то электронҳо дар фазои дученака гузаронида шаванд, то ки электронҳоро ташкил кунанд. сети калони гузаронанда.Ҳамин тариқ, он дар айни замон ҳамчун агенти беҳтарини интиқолдиҳанда ҳисобида мешавад.

Сиёҳи карбон ва маводи фаъол дар тамос ҳастанд ва метавонанд ба зарраҳои маводи фаъол ворид шаванд, то таносуби истифодаи маводҳои фаъолро пурра афзоиш диҳанд.Нанотубаҳои карбон дар тамоси хатти нуқта қарор доранд ва метавонанд дар байни маводи фаъол барои ташаккул додани сохтори шабака гузаранд, ки на танҳо гузаронандаро афзоиш медиҳад, дар айни замон он метавонад ҳамчун агенти қисман пайвандкунанда ва ҳолати тамоси графен амал кунад. алоќаи нуќта ба рў аст, ки метавонад сатњи маводи фаъолро пайваст карда, шабакаи гузаронандаи масоњати калонро њамчун љисми асосї ташкил дињад, вале пурра фаро гирифтани маводи фаъол мушкил аст.Ҳатто агар миқдори графен иловашуда пайваста зиёд шавад ҳам, пурра истифода бурдани маводи фаъол ва паҳншавии Li ионҳо ва бад шудани кори электрод душвор аст.Аз ин рӯ, ин се мавод тамоюли хуби иловагӣ доранд.Омезиши нанотубаҳои карбон сиёҳ ё карбон бо графен барои сохтани шабакаи мукаммалтари ноқил метавонад кори умумии электродро беҳтар кунад.

Илова бар ин, аз нуқтаи назари графен, иҷрои графен аз усулҳои гуногуни омодагӣ фарқ мекунад, дар дараҷаи коҳиш, андозаи варақ ва таносуби сиёҳи карбон, парокандагӣ ва ғафсии электрод ҳама ба табиат таъсир мерасонанд. моддаҳои интиқолдиҳанда хеле зиёданд.Дар байни онҳо, азбаски вазифаи агенти ноқилӣ сохтани шабакаи ноқилӣ барои интиқоли электронҳо мебошад, агар худи агенти ноқилӣ хуб пароканда набошад, сохтани шабакаи самараноки ноқилӣ душвор аст.Дар муқоиса бо агенти гузаронандаи анъанавии сиёҳи карбон, графен дорои сатҳи баланди мушаххас аст ва эффекти конъюгатии π-π агломератро дар барномаҳои амалӣ осонтар мекунад.Аз ин рӯ, чӣ гуна сохтани графен як системаи хуби дисперсионӣ ва истифодаи пурраи иҷрои аълои он як масъалаи калидӣ мебошад, ки бояд дар татбиқи густурдаи графен ҳал карда шавад.