導電劑材料是鋰離子電池的重要組成部分，對鋰離子電池的電化學性能起著重要的作用。適量的導電劑加入電極后，能夠有效提高電極內部電子的轉移速率，降低電極歐姆電阻，提高活性物質的利用率。導電劑的微觀結構和分布狀況也極大地影響著電解質的擴散。無論是鋰離子電池的負極還是正極，都需要導電劑。

　　市場上普遍應用的正極材料如磷酸鐵鋰、鈷酸鋰等，導電性較差，正極材料的低電導率直接限制了電化學反應的活性。當電導率低于 10-6S/cm 時，在快速充放電條件下，極化現象明顯加重，循環容量衰減很快。所以，通常在電極活性材料中加入高電導性的導電劑構建導電網絡，以提高鋰離子電池的高倍率性能，滿足鋰離子電池高功率的要求。添加不同導電劑進入正極材料中服從“滲透閥值”理論，即在不添加或添加少量的導電劑時，電極不能構建有效的導電網絡，當添加量增加到一定值后，電極能形成有效的導電網絡，從而導電性產生突變，再增加導電劑的含量也不能顯著提高導電性，這個添加量就是導電劑的滲透閥值。由于導電劑不能提供鋰離子存儲，添加量過多不僅增加電極材料的成本和制備工藝過程，而且會降低電池的體積能量密度，因此在能形成有效導電網絡的前提下，應盡量減少導電劑的用量。 常用的鋰離子電池導電劑主要有炭黑、導電石墨、碳納米管、碳纖維、石墨烯等。

常見導電劑理化參數對比

　　炭黑是目前使用最為廣泛的導電劑，主要采用有機物（天然氣、重油等）不完全燃燒或受熱分解而得到，并通過高溫處理以提高其導電性與純度。石墨導電劑基本為人造石墨，與負極材料人造石墨相比，作為導電劑的人造石墨具有更小的顆粒度，一般為 3~6μm，且孔隙和比表面更發達，有利于極片顆粒的壓實以及改善離子和電子電導率。

炭黑與導電石墨導電機理示意圖

　　相比之下，炭黑具有更好的離子和電子導電能力，因為炭黑具有更大的比表面積，有利于電解質的吸附而提高離子電導率。另外，炭黑顆粒團聚形成支鏈結構，能夠與活性材料形成鏈式導電結構，有助于提高材料的電子導電率，但團聚也會使炭黑的利用效率降低。而石墨則具有更好的壓縮性和分散性，可提高電池的體積能量密度和改善極片的工藝特性，一般配合炭黑使用。

石墨與炭黑性能對比

　　新型導電劑包括氣相生長碳纖維（VGCF），碳納米管（CNTs），石墨烯（Graphene）等。目前研究最火熱的導電劑就是碳納米管和石墨烯。

新型導電劑材料理論性能對比，石墨烯和碳納米管導電性能優越

石墨烯導電劑能使電極擁有更小極片電阻

　　國內炭黑和石墨都有較為成熟的產業，鋰電池導電劑并非它們的主要收入來源。導電炭黑產品導電性、分散性等綜合性能與國外產品還有較大的差距，導電性好的產品往往分散性較差，而分散性好的產品導電性又不足。國內炭黑市場以生產低端產品為主，滿足不了高端市場需求，高端的導電炭黑市場仍然是依賴進口。導電石墨存在同樣的問題。

部分傳統導電劑生產企業

　　盡管目前業內應用最廣泛的還是傳統類型的導電劑，但新型導電劑碳納米管和石墨烯研究持續火熱，隨著產品逐步產業化，大有取代傳統導電劑之勢。 碳納米管和石墨烯新型材料的研究大多仍處于前期階段，許多高級應用尚未實現。目前國內最先得以產業化的是它們的粉體材料，粉體材料保有它們良好的導電特性，經過一定的處理，可作為導電添加劑加入電極中，提高電極的導電性能。近年來，不少碳納米管、石墨烯生產企業從碳納米管粉體、石墨烯粉體入手，制備碳納米管導電劑和石墨烯導電劑，如深圳納米港、中科時代納米材料中心、青島昊鑫新能源、寧波墨西、第六元素等。新型導電劑與傳統導電劑相比，最大的劣勢在于價格。在未來的 3 到 5 年內，石墨烯和碳納米管導電劑的價格預計還是會遠高于炭黑等傳統導電劑。

國內新型鋰電池導電劑生產企業

導電劑價格變化（美元/千克）