正六邊形的碳結構具有優良的物化性質。1）高導電導熱：碳原子最外層是 4 個電子，當每個碳原子提供一個電子與另外三個碳原子成鍵之后，剩下的一個電子變為游離態，脫離單個碳原子的束縛在結構內自由運動，顯示金屬一般的導電性。導熱分為電子導熱和聲子導熱，而聲子導熱主要取決于材料剛性，因而材料的導熱性能也十分優異。2）優異力學性能：碳原子化學鍵間的 120 度夾角（鍵角）符合雜化成鍵（SP2 雜化）的最佳角度，因而微觀結構上具有很強穩定性，材料表現高力學性能。3）潤滑防腐：由于結構類似石墨，因而材料也具有很好的潤滑效果。
碳納米管最顯著的優點來自于導電性能優異，從而滿足導電性要求下，其添加量可以更小從而提升活性物質含量。研究發現，碳納米管與其他材料如石墨烯混合時，導電性能更加優異。碳納米管電化學阻抗為 49.4，僅有傳統材料炭黑 SP 的一半。采用與石墨烯混合阻抗更是降至 22.8。若用碳納米管代替炭黑，導電性的提升十分可觀。
較少的摻雜量彌補了碳納米管高價的劣勢。一般而言，導電劑添加量為正極或負極重量的 1%-3%。炭黑在正極材料中的添加量一般為 3%左右，而碳納米管、石墨烯等新型導電劑的添加量可降低至 0.5%~1%左右，達到同樣的導電效果，碳納米管的用量僅為炭黑的 1/6~1/2。2018 年傳統炭黑導電劑（SP）為 5.0-6.5 萬元/噸，而碳納米管導電劑價格為 45-55 萬元/噸，單價為炭黑單價的 10 倍。但由于摻雜量較小，落實到單位成本，碳納米管僅是炭黑單位成本的 1.7-5 倍。由于導電劑成本在鋰電池中占比較小，犧牲部分小成本而獲得材料克容量增大、循環性能更好等優勢成為下游鋰電池廠商的權衡考慮。
