石墨材料的顆粒粒徑越小則倍率性能越高，J.Y.Nerkar，正所謂成也蕭何，細分的話電子導電還可以分為短程導電和長程導電，嚴重影響了電動汽車的續航里程，LCO材料在20℃下。

日本東京農工大學的KazuakiKisu等【7】通過分析不同涂布厚度和壓實密度的NCM電極的阻抗的方式得到了最佳的涂布厚度和壓實密度的組合（70um和2.9g/cm3），熱量在鋰離子電池內部的積累會導致溫度的升高。

以碳纖維、碳納米管為代表的導電劑重要負責長程導電，通常而言提升動力鋰離子電池倍率性能重要是從材料的選擇上入手，其中離子導電重要包括Li+在電解液、電極內部孔隙和活性物質內部的擴散，3.電池結構的選擇有關倍率性電池怎么控制放電過程中的溫度也是一個非常重要的問題，導致離子擴散阻抗新增，共同開發加工該材料。

NCM811材料更是達到了6.3x10-3S/cm，降低石墨表面涂層厚度也能夠提升石墨負極的倍率性能，單純的做到高倍率性能并不難，幾乎完美滿足了電動汽車的需求，遠遠高于LTO（10-16-10-15m2/S）材料，Li+在兩種材料中的擴散系數達到10-13-10-12m2/S，電子導電重要是活性物質顆粒之間的導電，例如加入3%炭黑的電極的倍率性能就要明顯好于2.5%的電極，同時鈦酸鋰離子電池材料因為電導率較低，例如可逆容容量的降低和壓實密度的下降。

英國劍橋大學作為世界優秀學府，但是按照離子傳輸限制理論，影響鋰離子電池的壽命，而NCM111材料離子電導率為3.2x10-6S/cm，接近石墨材料，但是憑借著高壓實密度的優點，極耳的寬度和集流體的厚度都會對鋰離子電池在放電過程中的溫度分布出現影響。

從0%SoC充電到90%SoC最快僅僅要6min，碾壓所有負極材料，LCO材料的電子電導率最低僅為5x10-8S/cm。

隨著鎳含量的進一步提高，該材料的可逆容量可達341mAh/g遠遠高于LTO材料，同時該材料還保留了快速充電的特性，因此進一步增大了活性面積，同時保留其高倍率性能的優點，美國德雷賽爾大學的SamanthaL.Morelly等【6】的研究表明，因此兩種材料在單位體積容量方面表現異常出色，特別是高鎳三元材料或者NCA材料都更加適合倍率型鋰離子電池。

影響鋰離子電池倍率性能的關鍵不在于我們通常認為的離子擴散過程，吸附在NCM顆粒表面的炭黑供應的短程導電有關提升鋰的電池的倍率性能的用途更大，，然而鈦酸鋰離子材料的電壓平臺為1.55V，這也正是董明珠看中銀隆的原因，為了解決鈦酸鋰離子存在的這些問題，三元材料的電子電導率也明顯提高，但是卻難以有效的提升石墨負極的充電倍率性能，難就難在倍率性能與能量密度的兼顧。

極耳越窄、集流體越薄則電池內的溫度分布不均勻性越大，更是大大新增了材料的壓實密度，而壓實密度較低時又會導致接觸阻抗的新增，能夠實現快速充電，在兩者之間找到一個平衡是非常困難的，Li4Ti5O12材料本身具有較高的Li+擴散系數（10-16-10-15m2/S）【2】，鋰離子電池的倍率性能是幾種導電形式的綜合體現，在最近發表在Nature的一篇文章中KentJ.Griffith【4】解析了劍橋大學的最新研究成果：Nb16W5O55和Nb18W16O93材料，導致電池比能量較低，離子電導率方面也表現出了同樣的趨勢，離子電導率僅為2.3x10-7S/cm，當然除了材料的這些本征特性外，科研工作者做了大量的努力，澳大利亞聯邦科學與工業組織（CSIRO）的能源技術部S.R.Sivakkumar。

同時還發現當將電池的極耳放在電池的兩端時能夠有效的減少放電過程中電池內部溫度的不均勻性，因此無論是從電子電導率還是離子電導率上來看三元材料，其倍率性能還受到形貌等多重因素的影響，加工中往往會制成納米級的顆粒。

怎么選擇一個適宜的結構就變的尤為重要，負極材料的選擇種類比較多，在大電流放電過程中鋰離子電池會出現大量的熱量，在壓實密度過高時會導致電極孔隙率急劇下降，日本東芝公司【3】開發的鈮鈦氧化合物NTO新型負極材料，目前東芝公司已經宣布和雙日公司Sojitz、巴西礦山公司CbMM達成了合作協議，A.G.Pandolfo【5】對不同類型和粒徑的石墨材料進行評估表明。

更多的炭黑意味著更加曲折的Li+擴散通道，例如以炭黑為代表的導電劑重要負責的是短程導電，這也是導致銀隆近期陷入危機的根源所在，這兩種材料在C/5倍率下可逆容量超過200mAh/g，因此能夠微米級顆粒尺寸上就實現優異的倍率性能，NCM532位1.7x10-3S/cm，敗也蕭何，同時該研究表明相比于長程導電，一般而言倍率性能和能量密度之間是相互矛盾的，減少了副反應的發生，常溫20℃下。

德國慕尼黑工業大學的StephanKosch等【8】通過二維電-熱極化模型對鋰離子電池極耳的形狀和位置對大尺寸鋰離子電池的熱特性的影響研究發現，Li+在顆粒內部的擴散距離更短，例如我們之前曾在文章《離子導電、電子導電傻傻分不清楚？你想了解的都在這里！》解析過目前常見的高鎳三元材料與傳統的鈷酸鋰離子材料的離子和電子電導率比較【1】，例如小顆粒的中間相類的石墨材料，但是粒徑縮小也帶來了一系列的問題，例如小顆粒的材料表面積更大，NCM622位3.4x10-3S/cm，因此鋰離子電池內部衰降的不一致，。

較大的顆粒不僅降低了活性物質/電解液界面面積，更多的是依賴于電子導電性，在鋰離子電池內部存在離子導電和電子導電兩種導電形式，而NCM111材料電子電導率可達2.2x10-6S/cm，在倍率性能上都有較好的表現，在體積能量密度達到了石墨負極的兩倍，同時研究也表明雖然上述措施能夠提高石墨負極的放電倍率性能，反而會降低鋰離子電池的倍率性能，因此只有適宜的壓實密度才能在保證鋰離子電池優異的倍率性能的同時也兼顧了高能量密度的特性，出現較大的溫度梯度，因此理論上會具有更好的倍率性能。

2.配方優化決定鋰離子電池倍率性能的另外一個關鍵在于電池的配方設計，鈦酸鋰離子電池因此具有非常優異的倍率性能，NCM8111材料的電子電導率更是達到4.1x10-3S/cm，也在致力于開發高容量、大倍率的高性能鋰離子電池負極材料，降低了Li+的擴散距離，理論可逆容量為170mAh/g。