Литий батарейкалары мобилдик электрондук түзүлүштөрдү өзгөрттү жана жаңы энергетикалык түзүлүштөрдө колдонулат, бирок жашоону жана күчтү андан ары жакшыртуу жаңы технологияларды талап кылат. Варианттардын бири – литий-металл батарейкалар, алар батареянын иштөө мөөнөтүн узартат жана кубаттоо ылдамдыгы тезирээк, бирок бул технологияда көйгөйлөр бар. Дендрит деп аталган литий кендери аноддо өсө баштайт жана кыска туташууну пайда кылып, батареянын иштебей калышына, өрткө же жарылууга алып келиши мүмкүн.

Учурда химия институтунун, Кытай илимдер академиясынын, Кытай илимдер академиясынын университетинин жана Кытайдын жогорку басымдагы илимий-технологиялык изилдөө борборунун изилдөөчүлөрү көмүртек аллотропунун негизинде мембраналык сепараторду иштеп чыгышты. Ал графен деп аталат, ал дендриттердин өсүшүнө жол бербөө үчүн литий-ион чыпкасы катары иштейт [Шангетал. Материал.10(2018) 191-199].

Литий металл батареялары концепциясы боюнча литий батарейкаларына окшош, бирок литий металл аноддоруна таянышат. Разряд процессинде литий аноду тышкы чынжыр аркылуу катодго электрондорду берет. Бирок, заряддоодо литий анодго түшөт. Бул процессте керексиз дендриттер пайда болот.

Бул диафрагманын функциясы. Ультра жука (10нм) графит диацетиленден жасалган мембраналык сепаратор (янтарь кислотасы чынжырлары менен байланышкан эки өлчөмдүү алты бурчтуу көмүртек атомунун моно катмары) маанилүү практикалык мааниге ээ. Графит диацетилен ийкемдүүлүккө жана бышыктыкка гана ээ болбостон, анын химиялык түзүлүшү да бир литий ионунун өтүшүнө мүмкүндүк берүүчү бирдиктүү тешикче тармагын түзөт. Бул иондордун мембрана аркылуу кыймылын жөнгө салат, натыйжада иондордун өтө бирдей диффузиясы болот. Маанилүүсү, бул өзгөчөлүк натыйжалуу литий дендриттеринин өсүшүнө тоскоол болот.

Изилдөөнү жетектеген Кытай Илимдер академиясынын Химия институтунун кызматкери Ли Юлян литий дендриттери катуу электролиттин интерфейсин стабилдештирип, ошону менен аппараттын иштөө мөөнөтүн жана кулон күчүн узарта аларын түшүндүрдү. Дарак сымал кыска туташуунун алдын алып, батареяга аман-эсен жетиңиз.

Изилдөөчүлөр графен-диэтин пленкасы литий батарейкалар жана башка щелочтуу металл батареялары туш болгон кээ бир көйгөйлөрдү жеңе алат деп эсептешет.

Ли graphitic diacetylene гипер-конъюгацияланган структурасы, мүнөздүү тилкеси, табигый macroporous структурасы жана жарым өткөргүч функциясы менен Getter материал экенин айтты. Бул тармактагы ири илимий проблемаларды чечуу учун зор перспективаны берет.

Эки өлчөмдүү маалыматтар да абдан жөнөкөй жана аны жалпы лабораториялык шарттарда алуу оңой.

Окумуштуулар журналисттерге графит-диацетилен пленкаларынын сапатын масштабдуу түрдө жакшыртуу үчүн дагы көп иштерди жасоо керек экендигин айтышты, бирок биз графит-диацетилен литий батареяларынын коопсуздугуна олуттуу таасирин тийгизиши мүмкүн деп эсептейбиз.