Hozirgi tijorat lityum-ion batareyalar tizimida cheklovchi omil asosan elektr o'tkazuvchanligi hisoblanadi.Xususan, musbat elektrod materialining etarli darajada o'tkazuvchanligi elektrokimyoviy reaktsiyaning faolligini bevosita cheklaydi.Materialning o'tkazuvchanligini oshirish va elektron tashish uchun tezkor kanalni ta'minlash va faol materialdan to'liq foydalanishni ta'minlash uchun o'tkazgich tarmog'ini qurish uchun mos o'tkazuvchi vositani qo'shish kerak.Shuning uchun, Supero'tkazuvchilar vosita, shuningdek, faol materialga nisbatan lityum ionli batareyada ajralmas materialdir.

Supero'tkazuvchi vositaning ishlashi ko'p jihatdan materiallarning tuzilishiga va uning faol material bilan aloqa qilish usullariga bog'liq.Keng tarqalgan ishlatiladigan lityum-ion batareyali o'tkazgichlar quyidagi xususiyatlarga ega:

(1) Uglerod qorasi: Uglerod qorasining tuzilishi uglerod qora zarralarini zanjir yoki uzum shakliga yig'ish darajasi bilan ifodalanadi.Elektrodda zanjir o'tkazuvchan struktura hosil qilish uchun foydali bo'lgan nozik zarralar, zich joylashgan tarmoq zanjiri, katta o'ziga xos sirt maydoni va birlik massasi.An'anaviy Supero'tkazuvchilar agentlar vakili sifatida, uglerod qora hozirgi vaqtda eng ko'p ishlatiladigan Supero'tkazuvchilar vositadir.Kamchilik shundaki, narx yuqori va uni tarqatish qiyin.

(2)Grafit: Supero'tkazuvchilar grafit ijobiy va salbiy faol materiallarga yaqin zarracha hajmi, o'rtacha o'ziga xos sirt maydoni va yaxshi elektr o'tkazuvchanligi bilan tavsiflanadi.Batareyada Supero'tkazuvchilar tarmoqning tugunlari vazifasini bajaradi va salbiy elektrodda u nafaqat o'tkazuvchanlikni, balki quvvatni ham yaxshilashi mumkin.

(3) P-Li: Super P-Li o'tkazuvchan uglerod qora rangga o'xshash kichik zarracha hajmi bilan tavsiflanadi, lekin o'rtacha o'ziga xos sirt maydoni, ayniqsa akkumulyatordagi shoxchalar shaklida, bu Supero'tkazuvchilar tarmoqni shakllantirish uchun juda foydali.Kamchilik shundaki, uni tarqatish qiyin.

(4)Uglerod nanotubalari (CNTs): CNTlar so'nggi yillarda paydo bo'lgan o'tkazuvchan moddalardir.Ularning diametri odatda taxminan 5 nm va uzunligi 10-20 um.Ular nafaqat Supero'tkazuvchilar tarmoqlarda "simlar" rolini o'ynashi mumkin, balki superkondensatorlarning yuqori tezlikli xususiyatlariga o'yin berish uchun ikkita elektrod qatlami effektiga ega.Uning yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi batareyani zaryadlash va tushirish paytida issiqlik tarqalishiga, batareyaning polarizatsiyasini kamaytirishga, batareyaning yuqori va past haroratli ishlashini yaxshilashga va batareyaning ishlash muddatini uzaytirishga yordam beradi.

Supero'tkazuvchi vosita sifatida CNTlar turli xil ijobiy elektrod materiallari bilan birgalikda materialning / batareyaning quvvatini, tezligini va aylanish ish faoliyatini yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin.Foydalanish mumkin bo'lgan ijobiy elektrod materiallariga quyidagilar kiradi: LiCoO2, LiMn2O4, LiFePO4, polimer musbat elektrod, Li3V2 (PO4) 3, marganets oksidi va boshqalar.

Boshqa keng tarqalgan Supero'tkazuvchilar moddalar bilan solishtirganda, uglerod nanotubalari lityum ionli batareyalar uchun ijobiy va salbiy Supero'tkazuvchilar agentlar sifatida juda ko'p afzalliklarga ega.Uglerod nanotubalari yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega.Bundan tashqari, CNTlar katta nisbatga ega va kamroq qo'shilish miqdori boshqa qo'shimchalarga o'xshash perkolatsiya chegarasiga erishishi mumkin (birlashmadagi elektronlar masofasini yoki mahalliy migratsiyani saqlab qolish).Uglerod nanotubalari yuqori samarali elektron tashish tarmog'ini yaratishi mumkinligi sababli, sferik zarracha qo'shimchasiga o'xshash o'tkazuvchanlik qiymatiga SWCNTlarning atigi 0,2% og'irligi bilan erishish mumkin.

(5)Grafenmukammal elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan ikki o'lchovli moslashuvchan planar uglerod materialining yangi turi.Struktura grafen qatlam qatlamining faol material zarralariga yopishishiga imkon beradi va musbat va salbiy elektrod faol material zarralari uchun ko'p sonli o'tkazuvchan aloqa joylarini ta'minlaydi, shuning uchun elektronlar ikki o'lchovli bo'shliqda o'tkazilishi mumkin. katta maydonli o'tkazgich tarmog'i.Shunday qilib, u hozirgi vaqtda ideal o'tkazuvchi vosita sifatida qabul qilinadi.

Uglerod qora va faol moddalar nuqta bilan aloqada bo'lib, faol materiallardan foydalanish nisbatini to'liq oshirish uchun faol moddaning zarrachalariga kirib borishi mumkin.Uglerod nanotubalari nuqta chizig'i bilan aloqada bo'lib, tarmoq strukturasini yaratish uchun faol materiallar o'rtasida kesishishi mumkin, bu nafaqat o'tkazuvchanlikni oshiradi, shu bilan birga u qisman bog'lovchi vosita sifatida ham harakat qilishi mumkin va grafenning aloqa rejimi asosiy tana sifatida katta maydonli o'tkazgich tarmog'ini hosil qilish uchun faol materialning sirtini bog'lashi mumkin bo'lgan yuzma-yuz aloqadir, lekin faol materialni to'liq qoplash qiyin.Qo'shilgan grafen miqdori doimiy ravishda oshirilsa ham, faol materialdan to'liq foydalanish va Li ionlarini tarqatish va elektrodning ishlashini yomonlashtirish qiyin.Shuning uchun, bu uchta material yaxshi qo'shimcha tendentsiyaga ega.To'liqroq o'tkazuvchan tarmoqni qurish uchun uglerod qora yoki uglerod nanotubalarini grafen bilan aralashtirish elektrodning umumiy ish faoliyatini yanada yaxshilashi mumkin.

Bundan tashqari, grafen nuqtai nazaridan, grafenning ishlashi turli xil tayyorlash usullaridan farq qiladi, kamaytirish darajasi, varaqning o'lchami va uglerod qora nisbati, disperslik va elektrodning qalinligi tabiatga ta'sir qiladi. Supero'tkazuvchilar moddalarning ko'pligi.Ularning orasida o'tkazuvchi vositaning vazifasi elektronni tashish uchun o'tkazuvchi tarmoqni qurish bo'lganligi sababli, o'tkazuvchi vositaning o'zi yaxshi tarqalmagan bo'lsa, samarali o'tkazuvchi tarmoqni qurish qiyin.An'anaviy uglerod qora Supero'tkazuvchilar agenti bilan solishtirganda, grafen o'ta yuqori o'ziga xos sirt maydoniga ega va p-p konjugat effekti amaliy ilovalarda aglomeratsiyani osonlashtiradi.Shuning uchun, grafenni qanday qilib yaxshi dispersiya tizimini shakllantirish va uning ajoyib ishlashidan to'liq foydalanish grafenni keng qo'llashda hal qilinishi kerak bo'lgan asosiy muammodir.