Litium batareyaları mobil elektron cihazlarda inqilab etdi və yeni enerji cihazlarında istifadə olunur, lakin həyatda və gücdə gələcək təkmilləşdirmələr yeni texnologiyalar tələb edəcəkdir. Seçimlərdən biri litium metal batareyalardır ki, onlar daha uzun batareya ömrünə və daha sürətli doldurulma sürətinə malikdir, lakin bu texnologiya ilə bağlı problemlər var. Dendritlar adlanan litium çöküntüləri anodda böyüməyə meyllidir və qısaqapanma yaradaraq batareyanın sıradan çıxmasına, yanğına və ya partlayışa səbəb ola bilər.

Hazırda Kimya İnstitutu, Çin Elmlər Akademiyası, Çin Elmlər Akademiyası Universiteti və Çin Yüksək Təzyiq Elm və Texnologiya Tədqiqat Mərkəzinin tədqiqatçıları karbon allotropları əsasında membran ayırıcı dizayn ediblər. Dendritik böyümənin qarşısını almaq üçün litium ion filtri kimi fəaliyyət göstərən qrafen adlanır [Şangetal. Material.10(2018) 191-199].

Litium metal batareyalar konsepsiya baxımından litium batareyalara bənzəyir, lakin litium metal anodlara əsaslanır. Boşalma prosesi zamanı litium anod xarici dövrə vasitəsilə katoda elektronlar verir. Bununla belə, doldurma zamanı litium anodda yatırılır. Bu prosesdə arzuolunmaz dendritlər əmələ gələcək.

Bu diafraqmanın funksiyasıdır. Ultra nazik (10nm) qrafit diasetilendən (süksinik turşu zəncirləri ilə birləşdirilmiş iki ölçülü altıbucaqlı karbon atomu monolayı) hazırlanmış membran ayırıcı mühüm praktik əhəmiyyətə malikdir. Qrafit diasetilen təkcə elastiklik və möhkəmliyə malik deyil, həm də onun kimyəvi strukturu eyni zamanda vahid məsamə şəbəkəsi təşkil edərək, yalnız bir litium ionunun keçməsinə imkan verir. Bu, ionların membran vasitəsilə hərəkətini tənzimləyir, nəticədə ionların yüksək vahid diffuziyası baş verir. Əsas odur ki, bu xüsusiyyət litium dendritlərin böyüməsini effektiv şəkildə maneə törədir.

Tədqiqata rəhbərlik edən Çin Elmlər Akademiyasının Kimya İnstitutundan Li Yulianq izah etdi ki, litium dendritləri bərk elektrolit interfeysini sabitləşdirə bilər və bununla da cihazın ömrünü və Kulon gücünü uzadır. Ağac şəkilli qısa qapanmanın qarşısını alın və batareyaya təhlükəsiz çatın.

Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, qrafen-dietin filmləri litium batareyaların və digər qələvi metal batareyaların üzləşdiyi bəzi çətin problemlərin öhdəsindən gələ bilər.

Li, qrafitik diasetilenin hiper-konjugat quruluşu, xas band boşluğu, təbii makroməsaməli strukturu və yarımkeçirici funksiyası olan bir alıcı material olduğunu söylədi. Bu, bu sahədə əsas elmi problemlərin həlli üçün böyük perspektiv yaradır.

İki ölçülü məlumatlar da çox sadədir və ümumi laboratoriya şəraitində əldə etmək asandır.

Tədqiqatçılar jurnalistlərə bildiriblər ki, geniş miqyasda qrafit-diasetilen plyonkalarının keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması üçün daha çox iş görülməli olsa da, qrafit-diasetilenin litium batareyalarının təhlükəsizliyinə ciddi təsir göstərə biləcəyinə inanırıq.