लिथियम बॅटरीने मोबाइल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये क्रांती घडवून आणली आहे आणि ती नवीन ऊर्जा उपकरणांमध्ये वापरली जाते, परंतु जीवन आणि शक्तीमध्ये आणखी सुधारणा करण्यासाठी नवीन तंत्रज्ञानाची आवश्यकता असेल. एक पर्याय म्हणजे लिथियम मेटल बॅटरी, ज्याची बॅटरी आयुष्य जास्त असते आणि वेगवान चार्जिंग गती असते, परंतु या तंत्रज्ञानामध्ये समस्या आहेत. लिथियमचे साठे, ज्याला डेंड्राइट्स म्हणतात, एनोडवर वाढतात आणि शॉर्ट सर्किट बनू शकतात, ज्यामुळे बॅटरी बिघाड, आग किंवा स्फोट होऊ शकतो.

सध्या, इन्स्टिट्यूट ऑफ केमिस्ट्री, चायनीज अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेस, युनिव्हर्सिटी ऑफ चायनीज अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेस आणि चायना हाय प्रेशर सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी रिसर्च सेंटरच्या संशोधकांनी कार्बन अॅलोट्रोपवर आधारित मेम्ब्रेन सेपरेटरची रचना केली आहे. त्याला ग्राफीन म्हणतात, जे डेंड्रिटिक वाढ रोखण्यासाठी लिथियम आयन फिल्टर म्हणून कार्य करते [शांगेटल. साहित्य.10(2018) 191-199].

लिथियम धातूच्या बॅटरी या संकल्पनेत लिथियम बॅटरीसारख्याच असतात, परंतु त्या लिथियम मेटल एनोडवर अवलंबून असतात. डिस्चार्ज प्रक्रियेदरम्यान, लिथियम एनोड बाह्य सर्किटद्वारे कॅथोडला इलेक्ट्रॉन प्रदान करते. तथापि, चार्जिंग करताना, लिथियम एनोडवर जमा केले जाते. या प्रक्रियेत, अवांछित डेंड्राइट्स तयार होतील.

हे डायाफ्रामचे कार्य आहे. अति-पातळ (10nm) ग्रेफाइट डायसेटिलीन (द्वि-आयामी षटकोनी कार्बन अणू मोनोलेयर जो succinic ऍसिड चेनने जोडलेला आहे) ने बनवलेल्या झिल्ली विभाजकाला महत्त्वपूर्ण व्यावहारिक मूल्य आहे. ग्रेफाइट डायसेटिलीनमध्ये केवळ लवचिकता आणि कडकपणा नाही, तर त्याची रासायनिक रचना देखील एकसमान छिद्र नेटवर्क बनवते, ज्यामुळे फक्त एक लिथियम आयन जाऊ शकतो. हे झिल्लीद्वारे आयनांच्या हालचालीचे नियमन करते, परिणामी आयनचा एकसमान प्रसार होतो. महत्त्वाचे म्हणजे, हे वैशिष्ट्य प्रभावीपणे लिथियम डेंड्राइट्सच्या वाढीस प्रतिबंध करते.

चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या रसायनशास्त्र संस्थेचे ली युलियांग, ज्यांनी संशोधनाचे नेतृत्व केले, त्यांनी स्पष्ट केले की लिथियम डेंड्राइट्स घन इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस स्थिर करू शकतात, ज्यामुळे उपकरणाचे आयुष्य आणि कूलॉम्ब शक्ती वाढते. झाडाच्या आकाराचे शॉर्ट सर्किट टाळा आणि बॅटरीपर्यंत सुरक्षितपणे पोहोचा.

संशोधकांचा असा विश्वास आहे की लिथियम बॅटरी आणि इतर अल्कधर्मी धातूच्या बॅटरींसमोरील काही काटेरी समस्यांवर ग्राफीन-डायथिन फिल्म्स मात करू शकतात.

ली म्हणाले की ग्राफिटिक डायसेटिलीन हे हायपर-कंज्युगेटेड स्ट्रक्चर, अंतर्निहित बँड गॅप, नैसर्गिक मॅक्रोपोरस स्ट्रक्चर आणि सेमीकंडक्टर फंक्शनसह एक गेटर मटेरियल आहे. हे या क्षेत्रातील प्रमुख वैज्ञानिक समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी एक मोठी संभावना प्रदान करते.

द्विमितीय डेटा देखील खूप सोपा आहे आणि सामान्य प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत प्राप्त करणे सोपे आहे.

संशोधकांनी पत्रकारांना सांगितले की जरी मोठ्या प्रमाणावर ग्रेफाइट-डायसिटिलीन फिल्म्सची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी अधिक काम करणे आवश्यक आहे, परंतु आमचा विश्वास आहे की लिथियम बॅटरीच्या सुरक्षिततेवर ग्रेफाइट-डायसेटिलीनचा गंभीर परिणाम होऊ शकतो.