लिथियम बैटरी ने मोबाइल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में क्रांति ला दी है और इसका उपयोग नई ऊर्जा उपकरणों में किया जाता है, लेकिन जीवन और शक्ति में और सुधार के लिए नई तकनीकों की आवश्यकता होगी। एक विकल्प लिथियम मेटल बैटरी है, जिसमें लंबी बैटरी लाइफ और तेज चार्जिंग स्पीड है, लेकिन इस तकनीक के साथ समस्याएं हैं। लिथियम जमा, जिसे डेन्ड्राइट कहा जाता है, एनोड पर बढ़ता है और एक शॉर्ट सर्किट बना सकता है, जिससे बैटरी की विफलता, आग या विस्फोट हो सकता है।

वर्तमान में, इंस्टीट्यूट ऑफ केमिस्ट्री, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज, यूनिवर्सिटी ऑफ चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज और चाइना हाई प्रेशर साइंस एंड टेक्नोलॉजी रिसर्च सेंटर के शोधकर्ताओं ने कार्बन आवंटन के आधार पर एक झिल्ली विभाजक तैयार किया है। इसे ग्राफीन कहा जाता है, जो डेंड्रिटिक वृद्धि को रोकने के लिए लिथियम आयन फिल्टर के रूप में कार्य करता है [शंगेताल। सामग्री.10 (2018) 191-199]।

लिथियम धातु बैटरी अवधारणा में लिथियम बैटरी के समान हैं, लेकिन लिथियम धातु एनोड पर निर्भर हैं। डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान, लिथियम एनोड एक बाहरी सर्किट के माध्यम से कैथोड को इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है। हालांकि, चार्ज करते समय, लिथियम एनोड पर जमा हो जाता है। इस प्रक्रिया में अवांछित डेन्ड्राइट बनेंगे।

यह डायाफ्राम का कार्य है। अल्ट्रा-थिन (10nm) ग्रेफाइट डायसेटिलीन (succinic एसिड चेन से जुड़े दो-आयामी हेक्सागोनल कार्बन परमाणु मोनोलेयर) से बने झिल्ली विभाजक का महत्वपूर्ण व्यावहारिक मूल्य है। ग्रेफाइट डायसेटिलीन में न केवल लोच और क्रूरता होती है, बल्कि इसकी रासायनिक संरचना भी एक समान छिद्र नेटवर्क बनाती है, जिससे केवल एक लिथियम आयन गुजरता है। यह झिल्ली के माध्यम से आयनों की गति को नियंत्रित करता है, जिसके परिणामस्वरूप आयनों का अत्यधिक समान प्रसार होता है। महत्वपूर्ण रूप से, यह विशेषता लिथियम डेंड्राइट्स के विकास को प्रभावी ढंग से रोकती है।

चीनी विज्ञान अकादमी के रसायन विज्ञान संस्थान के ली यूलियांग, जिन्होंने शोध का नेतृत्व किया, ने बताया कि लिथियम डेन्ड्राइट ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस को स्थिर कर सकते हैं, जिससे डिवाइस के जीवन और कूलम्ब पावर का विस्तार होता है। पेड़ के आकार के शॉर्ट सर्किट को रोकें और सुरक्षित रूप से बैटरी तक पहुंचें।

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि ग्राफीन-डाइथाइन फिल्में लिथियम बैटरी और अन्य क्षारीय धातु बैटरी के सामने आने वाली कुछ कांटेदार समस्याओं को दूर कर सकती हैं।

ली ने कहा कि ग्रेफाइटिक डायसेटिलीन हाइपर-संयुग्मित संरचना, अंतर्निहित बैंड गैप, प्राकृतिक मैक्रोपोरस संरचना और अर्धचालक कार्य के साथ एक गेटर सामग्री है। यह इस क्षेत्र में प्रमुख वैज्ञानिक समस्याओं को हल करने की एक बड़ी संभावना प्रदान करता है।

द्वि-आयामी डेटा भी बहुत सरल है, और सामान्य प्रयोगशाला स्थितियों के तहत इसे प्राप्त करना आसान है।

शोधकर्ताओं ने संवाददाताओं से कहा कि हालांकि बड़े पैमाने पर ग्रेफाइट-डायसेटिलीन फिल्मों की गुणवत्ता में सुधार के लिए और अधिक काम करने की जरूरत है, हम मानते हैं कि ग्रेफाइट-डायसेटिलीन लिथियम बैटरी की सुरक्षा पर गंभीर प्रभाव डाल सकता है।