电池电极、集成电路和生物电化学都同样存在复杂的结构和纳米级电荷传输过程。集成电路主要依靠电子传输，生物电化学主要依赖于离子移动；而电池的电极综合了电子导电，离子导电以及电子-离子混合导电的传荷过程。

（4）构建具有连续离子和电子导电相的特殊电极结构。一体式电极是一个很好的选择，它具有离子导电和电子导电的混合导电相。

电池极片在过程中同时存在电子和离子传递过程，而且它们往往形成纳米级尺度的电路。如何将活性物质、导电剂与粘结剂组装成离子和电子导电的复合电极结构，对电池具有重要的意义，因为各相的尺寸，形状和空间分布对电极的充电和放电倍率性能具有决定性的影响。然而，设计并制备的复合电极结构是十分具有挑战性的，因为：（1）对电极这种复杂结构体系的动力学机理的理解还不够充分；（2）许多材料关键的电子和离子传输特性没有测量或不确定；（3）涉及到多相以及多尺度的情况，问题更为复杂。

综述文章首先阐述了从各相的传输特性以及尺寸维度入手来优化电极动力学的基本原则。然后，根据这些原则，对近年开发的主要新型纳米结构电极进行分类。接着总结了纳米结构常用的制备方法。介绍了研究电极中电子和离子混合导电的先进原位表征技术。

石墨烯具有强大的导电性，其比表面积大，载流子迁移率高，由其制备的石墨烯导电油墨可以在传感器、电容器、电子线路、RFID天线、导电电极等电子产品领域得以较好的应用。

既可称为良好的导电异方性。导通原理利用导电粒子连接IC芯片与基板两者之间的电极使之成为导通，同时又能避免相邻两电极间导通短路，而达成只在Z轴方向导通之目的，产品分类异方性导电膏，异方性导电膜，异方性导电膜(ACF)具有可以连续加工(Tape-on-Reel)极低材料损失的特性，因此成为目前较普遍使用的产品形式，主要组成主要包括树脂黏着剂、导电粒子两大部分，树脂黏着剂功能除了防湿气，接着，耐热及绝缘功能外主要为固定IC芯片与基板间电极相对位置，并提供一力量已维持电极与导电粒子间的接触面积。

孔径的减小可能导致电解质中浓度极化增加，甚至导致盐析出。为了减小传输距离通常还会增加复杂性和综合成本。因此，不要一味地降低传输距离，没必要低于值L*。电极电子和离子传输距离的原则是：活性粒子M应该与电解液I相和导电剂E相充分接触，使离子和电子的传输距离尽可能接近L*ion和L*eon，即需要一个双连续混合导电。

导电性差：PVDF粘结剂为电子结缘化合物、电极制备过程中需要添加额外的非活性导电剂改善导电性能，从而降低电极比容量，此外粘结剂的包覆抑制离子导电。

导电粒子的粒径分布和分布均匀性亦会对异方导电特性有所影响。导电粒子具有良好的粒径均一性和真圆度，确保电极与导电粒子间的接触面积一致并同时避免部分电极未接触到导电粒子。

图2A：如果活性相是一种非常好的电子导体，例如金属或碳，此时L*eon＞>L*ion，电极中，电解液相必须在细观尺度充分与电活性物质接触，而导电剂相可以粗糙接触或者完全去除，如图2A所示高性能分级多孔碳整体结构。多级孔径分布允许液体电解液渗透，从而使离子在介孔尺度上快速达到电活性粒子，并且由于M相的高电导率，不需要再额外添加导电剂。

焊接回路中填充金属部分。电流是通过后者在电极导电元件和熔渣之间流过的。注：在弧焊电极一条下所定义的裸电极和组合电极可用于电渣焊。熔化嘴可作为电极系统中的一个部分用于电渣焊。

主要用于电阻焊电极头、电极帽、电焊轮、电极臂、导电嘴、真空开关、电气接头、触头、电工、电子通信汽车、家用电器和容器制造、模具等。

常见的粒径范围在3~5μm之间，太大的导电粒子降低每个电极接触的粒子数，同时也容易造成相邻电极导电粒子接触而短路的情形；太小的导电粒子容易行成粒子聚集的问题，造成粒子分布密度不平均。

如图1C所示，总结电池电极中纳米级电路的如下：电解液离子传递相I、导电剂电子传递相E应是连续的、渗透(渗透阈值)的，而活性颗粒相M不必连续，M的粒径应该大约为L*。即活性相M应该嵌入在一个电子和离子有效混合导电的双连续中(对I和E是连续的)。

导电剂是锂离子电池关键辅材，对改善电池导电性能、容量发挥、倍率性能、循环性能有着重要的作用。由于大部分正极材料活性物质导电性差，内阻较大，因此需要导电剂构成导电以提高电极材料活性物质与集流体之间的导电性，目前导电剂主要应用在正极极片上，未来随着硅基负极加速渗透，导电剂在负极极片应用将提速。此外，导电剂也可以提高极片加工性，促进电解液对极片的浸润，有效地提高锂离子在电极材料中的迁移速率，降低极化，从而提高电极的充放电效率和使用寿命。

最简单的电极结构由单个活性粒子组成，如图1A所示。如果接触电阻可忽略不计，且离子传递相I和电子传递相E具有足够高的离子和电子导电性，尽管电迁移和化学扩散综合作用下存在活性颗粒机械应变效应。这种情况下，电极动力学完全由活性颗粒M内的传输特性决定，本质方程就是欧姆定律和菲克定律。

导电剂是电池产业链重要环节。在锂离子电池正常的充放电过程中,需要锂离子、电子的共同参与，这就要求锂离子电池的电极必须是离子和电子的混合导体，电极反应也只能够发生在电解液、导电剂、活性材料的接合处。而事实上，锂离子电池的正极、负极活性材料的导电性都不佳：正极活性材料多为过渡金属氧化物或过渡金属磷酸盐，它们多为半导体或绝缘体，导电性较差；负极石墨材料的导电性稍好，但在多次充放电后石墨材料会膨胀收缩，石墨烯颗粒的间隙增大，影响电极反应。

世界开发出來的显示用电路连接材料.本产品采用导电粒子的胶材，兼顾导电性和绝缘性的同时,可应对许多微细电极进行一体化连接。

•导电剂是锂电池的关键辅材，主要作用是提升正负极的导电性。锂电池正极活性材料普遍存在导电性差的问题，使得电极内阻较高、放电深度不够，进而导致活性材料利用率低、电极的残余容量较大。而导电剂在其中发挥着：

导电剂是电池产业链重要环节。在锂离子电池正常的充放电过程中,需要锂离子、电子的共同参与，这就要求锂离子电池的电极必须是离子和电子的混合导体，电极反应也只能够发生在电解液、导电剂、活性材料的接合处。而事实上，锂离子电池的正极、负极活性材料的导电性都不佳：正极活性材料多为过渡金属氧化物或过渡金属磷酸盐，它们多为半导体或绝缘体，导电性较差；负极石墨材料的导电性稍好，但在多次充放电后石墨材料会膨胀收缩，石墨烯颗粒的间隙增大，影响电极反应。

在智能可穿戴电子领域，在人体表皮生理信号的收集过程中，稳定的可拉伸电极可以实现长时间的信号收集。然而，无论是表面结构设计型、导电材料复合型还是本真可拉伸型电极，均难以实现在动态变形下稳定的电性能。因此，制备具有高稳定电性能的电极仍然是一大挑战。

碳纳米管：可分为单壁管和多壁管两类，一维结构的碳纳米管呈圆柱状，内部中空，具有良好的电子导电性。纤维结构能够与活性材料点对线接触，在电极活性材料中形成连续的导电，充当的作用，有利于提高电池容量、倍率性能、电池循环寿命、降低电池界面阻抗等。