ในระบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์ในปัจจุบันปัจจัย จำกัด ส่วนใหญ่เป็นค่าการนำไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งค่าการนำไฟฟ้าไม่เพียงพอของวัสดุอิเล็กโทรดบวกจะ จำกัด กิจกรรมของปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าโดยตรง มีความจำเป็นที่จะต้องเพิ่มตัวแทนตัวนำที่เหมาะสมเพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าของวัสดุและสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้าเพื่อให้ช่องทางที่รวดเร็วสำหรับการขนส่งอิเล็กตรอนและทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุที่ใช้งานจะถูกใช้อย่างเต็มที่ ดังนั้นสารนำไฟฟ้าจึงเป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเมื่อเทียบกับวัสดุที่ใช้งานอยู่

ประสิทธิภาพของตัวแทนนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับโครงสร้างของวัสดุและมารยาทที่สัมผัสกับวัสดุที่ใช้งานอยู่ ตัวแทนของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้กันทั่วไปมีลักษณะดังต่อไปนี้:

(1) คาร์บอนแบล็ก: โครงสร้างของคาร์บอนแบล็กแสดงออกมาจากระดับการรวมตัวของอนุภาคคาร์บอนแบล็กลงในโซ่หรือรูปร่างองุ่น อนุภาคละเอียด, โซ่เครือข่ายที่มีความหนาแน่นสูงพื้นที่ผิวเฉพาะขนาดใหญ่และมวลของหน่วยซึ่งมีประโยชน์ในการสร้างโครงสร้างนำไฟฟ้าโซ่ในอิเล็กโทรด ในฐานะตัวแทนของตัวแทนนำไฟฟ้าแบบดั้งเดิมปัจจุบันคาร์บอนแบล็กเป็นตัวแทนนำไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ข้อเสียคือราคาสูงและยากที่จะแยกย้ายกันไป

(2)กราไฟท์: กราไฟท์นำไฟฟ้ามีขนาดอนุภาคใกล้กับวัสดุที่ใช้งานเชิงบวกและเชิงลบพื้นที่ผิวเฉพาะปานกลางและการนำไฟฟ้าที่ดี มันทำหน้าที่เป็นโหนดของเครือข่ายนำไฟฟ้าในแบตเตอรี่และในอิเล็กโทรดเชิงลบไม่เพียง แต่สามารถปรับปรุงค่าการนำไฟฟ้าได้ แต่ยังมีความจุ

(3) P-Li: Super P-Li มีขนาดอนุภาคขนาดเล็กคล้ายกับคาร์บอนแบล็กนำไฟฟ้า แต่พื้นที่ผิวเฉพาะปานกลางโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบของกิ่งในแบตเตอรี่ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับการสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้า ข้อเสียคือมันยากที่จะแยกย้ายกันไป

(4)ท่อนาโนคาร์บอน (CNTs): CNTs เป็นตัวแทนนำไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5nm และความยาว 10-20um พวกเขาไม่เพียง แต่ทำหน้าที่เป็น“ สาย” ในเครือข่ายนำไฟฟ้า แต่ยังมีเอฟเฟกต์เลเยอร์อิเล็กโทรดสองชั้นเพื่อให้การเล่นกับลักษณะอัตราสูงของซูเปอร์คาปาซิเตอร์ การนำความร้อนที่ดีนั้นเอื้อต่อการกระจายความร้อนในระหว่างการชาร์จแบตเตอรี่และการคายประจุลดโพลาไรเซชันของแบตเตอรี่ปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่สูงและอุณหภูมิต่ำและยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่

ในฐานะตัวแทนนำไฟฟ้า CNT สามารถใช้ร่วมกับวัสดุอิเล็กโทรดเชิงบวกต่าง ๆ เพื่อปรับปรุงความจุอัตราและประสิทธิภาพรอบของวัสดุ/แบตเตอรี่ วัสดุอิเล็กโทรดเชิงบวกที่สามารถใช้งานได้ ได้แก่ : LiCOO2, LIMN2O4, LIFEPO4, อิเล็กโทรดบวกพอลิเมอร์, LI3V2 (PO4) 3, แมงกานีสออกไซด์และอื่น ๆ

เมื่อเปรียบเทียบกับตัวแทนนำไฟฟ้าทั่วไปอื่น ๆ ท่อนาโนคาร์บอนมีข้อได้เปรียบมากมายเป็นตัวแทนนำไฟฟ้าเชิงบวกและเชิงลบสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ท่อนาโนคาร์บอนมีการนำไฟฟ้าสูง นอกจากนี้ CNTs มีอัตราส่วนขนาดใหญ่และปริมาณการเพิ่มที่ต่ำกว่าสามารถบรรลุเกณฑ์การซึมผ่านคล้ายกับสารเติมแต่งอื่น ๆ (รักษาระยะห่างของอิเล็กตรอนในสารประกอบหรือการย้ายถิ่นในท้องถิ่น) เนื่องจากท่อนาโนคาร์บอนสามารถสร้างเครือข่ายการขนส่งอิเล็กตรอนที่มีประสิทธิภาพสูงค่าการนำไฟฟ้าที่คล้ายกับของสารเติมแต่งอนุภาคทรงกลมสามารถทำได้ด้วยเพียง 0.2 wt% ของ SWCNTs

(5)กราฟีนเป็นวัสดุคาร์บอนระนาบที่มีความยืดหยุ่นสองมิติใหม่ที่มีการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ยอดเยี่ยม โครงสร้างช่วยให้ชั้นแผ่นกราฟีนสามารถยึดติดกับอนุภาควัสดุที่ใช้งานอยู่และให้ไซต์สัมผัสที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจำนวนมากสำหรับอนุภาควัสดุที่ใช้งานได้ในเชิงบวกและเชิงลบเพื่อให้อิเล็กตรอนสามารถดำเนินการในพื้นที่สองมิติเพื่อสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้าขนาดใหญ่ ดังนั้นจึงถือว่าเป็นตัวแทนนำไฟฟ้าในอุดมคติในปัจจุบัน

คาร์บอนแบล็กและวัสดุที่ใช้งานอยู่ในการสัมผัสจุดและสามารถเจาะเข้าไปในอนุภาคของวัสดุที่ใช้งานเพื่อเพิ่มอัตราส่วนการใช้งานของวัสดุที่ใช้งานอย่างเต็มที่ ท่อนาโนคาร์บอนอยู่ในการสัมผัสกับจุดและสามารถสลับกันระหว่างวัสดุที่ใช้งานเพื่อสร้างโครงสร้างเครือข่ายซึ่งไม่เพียง แต่เพิ่มค่าการนำไฟฟ้าในเวลาเดียวกันมันยังสามารถทำหน้าที่เป็นสารยึดเกาะบางส่วนและโหมดการสัมผัสของกราฟีน แม้ว่าปริมาณของกราฟีนที่เพิ่มเข้ามาเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่ก็เป็นเรื่องยากที่จะใช้วัสดุที่ใช้งานอย่างสมบูรณ์และกระจายไอออน Li และลดประสิทธิภาพของอิเล็กโทรด ดังนั้นวัสดุทั้งสามนี้จึงมีแนวโน้มเสริมที่ดี การผสมคาร์บอนแบล็กหรือท่อนาโนคาร์บอนกับกราฟีนเพื่อสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้าที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของอิเล็กโทรดต่อไป

นอกจากนี้จากมุมมองของกราฟีนประสิทธิภาพของกราฟีนนั้นแตกต่างจากวิธีการเตรียมที่แตกต่างกันในระดับของการลดขนาดของแผ่นและอัตราส่วนของคาร์บอนแบล็กการกระจายตัวและความหนาของอิเล็กโทรดทั้งหมดส่งผลกระทบต่อธรรมชาติของสารนำไฟฟ้าอย่างมาก ในหมู่พวกเขาเนื่องจากฟังก์ชั่นของตัวแทนนำไฟฟ้าคือการสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้าสำหรับการขนส่งอิเล็กตรอนหากตัวแทนนำไฟฟ้าเองไม่ได้แยกกันอย่างดีมันเป็นเรื่องยากที่จะสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ เมื่อเปรียบเทียบกับสารตัวนำคาร์บอนแบล็กแบบดั้งเดิมกราฟีนมีพื้นที่ผิวเฉพาะที่สูงเป็นพิเศษและเอฟเฟกต์คอนจูเกตπ-πทำให้ง่ายต่อการรวมตัวกันในการใช้งานจริง ดังนั้นวิธีการทำให้กราฟีนเป็นระบบการกระจายที่ดีและใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมอย่างเต็มที่เป็นปัญหาสำคัญที่ต้องแก้ไขในการประยุกต์ใช้กราฟีนอย่างกว้างขวาง