리튬 배터리는 모바일 전자 장치에 혁명을 일으키고 새로운 에너지 장치에 사용되지만 수명과 전력의 추가 개선에는 새로운 기술이 필요합니다. 한 가지 옵션은 배터리 수명이 더 길고 충전 속도가 더 빠른 리튬 금속 배터리이지만 이 기술에는 문제가 있습니다. 덴드라이트라고 하는 리튬 침전물은 양극에서 자라는 경향이 있으며 단락을 형성하여 배터리 고장, 화재 또는 폭발을 일으킬 수 있습니다.

현재 화학 연구소, 중국 과학원, 중국 과학원 대학, 중국 고압 과학 기술 연구 센터의 연구원들은 탄소 동소체를 기반으로 한 막 분리기를 설계했습니다. 수지상 성장을 방지하는 리튬 이온 필터 역할을 하는 그래핀이라고 한다[Shangetal. 자료.10(2018) 191-199].

리튬 금속 배터리는 리튬 배터리와 개념이 유사하지만 리튬 금속 양극에 의존합니다. 방전 과정에서 리튬 양극은 외부 회로를 통해 음극에 전자를 제공합니다. 그러나 충전시 리튬이 양극에 증착됩니다. 이 과정에서 원치 않는 수상 돌기가 형성됩니다.

이것이 다이어프램의 기능입니다. 초박형(10nm) 흑연 디아세틸렌(숙신산 사슬으로 연결된 XNUMX차원 육각형 탄소 원자 단층)으로 만들어진 멤브레인 분리기는 중요한 실용적인 가치를 가지고 있습니다. 흑연 디아세틸렌은 탄성과 인성을 가질 뿐만 아니라 화학 구조도 균일한 기공 네트워크를 형성하여 하나의 리튬 이온만 통과할 수 있습니다. 이것은 막을 통한 이온의 이동을 조절하여 이온의 매우 균일한 확산을 초래합니다. 중요하게, 이 특성은 리튬 덴드라이트의 성장을 효과적으로 억제합니다.

연구를 주도한 중국과학원 화학연구소의 Li Yuliang은 리튬 수지상이 고체 전해질 계면을 안정화시켜 장치의 수명과 쿨롱 전력을 연장할 수 있다고 설명했다. 나무 모양의 단락을 방지하고 배터리에 안전하게 도달하십시오.

연구원들은 그래핀-디에틴 필름이 리튬 배터리 및 기타 알칼리 금속 배터리가 직면한 일부 까다로운 문제를 극복할 수 있다고 믿습니다.

Li는 흑연 디아세틸렌이 과공액 구조, 고유한 밴드 갭, 천연 거대다공성 구조 및 반도체 기능을 갖는 게터 물질이라고 말했다. 이 분야의 주요 과학적 문제를 해결할 수 있는 거대한 전망을 제공합니다.

XNUMX차원 데이터도 매우 간단하며 일반적인 실험실 조건에서 쉽게 얻을 수 있습니다.

연구원들은 기자들에게 흑연-디아세틸렌 필름의 품질을 대규모로 개선하려면 더 많은 작업이 필요하지만 흑연-디아세틸렌이 리튬 배터리의 안전성에 심각한 영향을 미칠 수 있다고 믿습니다.