Bateri litium telah merevolusikan peranti elektronik mudah alih dan digunakan dalam peranti tenaga baharu, tetapi penambahbaikan selanjutnya dalam kehidupan dan kuasa akan memerlukan teknologi baharu. Satu pilihan ialah bateri logam litium, yang mempunyai hayat bateri yang lebih lama dan kelajuan pengecasan yang lebih pantas, tetapi terdapat masalah dengan teknologi ini. Mendapan litium, dipanggil dendrit, cenderung tumbuh pada anod dan boleh membentuk litar pintas, menyebabkan kegagalan bateri, kebakaran atau letupan.

Pada masa ini, penyelidik dari Institut Kimia, Akademi Sains China, Akademi Sains Universiti China, dan Pusat Penyelidikan Sains dan Teknologi Tekanan Tinggi China telah mereka bentuk pemisah membran berdasarkan alotrop karbon. Ia dipanggil graphene, yang bertindak sebagai penapis ion litium untuk menghalang pertumbuhan dendritik [Shangetal. Bahan.10(2018) 191-199].

Bateri logam litium adalah sama dalam konsep kepada bateri litium, tetapi bergantung pada anod logam litium. Semasa proses nyahcas, anod litium membekalkan elektron kepada katod melalui litar luaran. Walau bagaimanapun, apabila mengecas, litium didepositkan pada anod. Dalam proses ini, dendrit yang tidak diingini akan terbentuk.

Ini adalah fungsi diafragma. Pemisah membran yang diperbuat daripada diacetylene grafit ultra-nipis (10nm) (satu lapis atom karbon heksagon dua dimensi yang disambungkan oleh rantai asid suksinik) mempunyai nilai praktikal yang penting. Diacetylene grafit bukan sahaja mempunyai keanjalan dan keliatan, tetapi struktur kimianya juga membentuk rangkaian liang seragam, membenarkan hanya satu ion litium melaluinya. Ini mengawal pergerakan ion melalui membran, menghasilkan resapan ion yang sangat seragam. Yang penting, ciri ini berkesan menghalang pertumbuhan dendrit litium.

Li Yuliang dari Institut Kimia Akademi Sains China, yang mengetuai penyelidikan, menjelaskan bahawa dendrit litium boleh menstabilkan antara muka elektrolit pepejal, dengan itu memanjangkan hayat peranti dan kuasa Coulomb. Cegah litar pintas berbentuk pokok dan capai bateri dengan selamat.

Penyelidik percaya bahawa filem graphene-diethyne boleh mengatasi beberapa masalah perit yang dihadapi oleh bateri litium dan bateri logam alkali yang lain.

Li berkata bahawa diacetylene grafit ialah bahan pengambil dengan struktur hiperkonjugasi, jurang jalur yang wujud, struktur makroporous semula jadi dan fungsi semikonduktor. Ia memberikan prospek yang besar untuk menyelesaikan masalah saintifik utama dalam bidang ini.

Data dua dimensi juga sangat mudah, dan ia mudah diperoleh di bawah keadaan makmal umum.

Penyelidik memberitahu pemberita bahawa walaupun lebih banyak kerja perlu dilakukan untuk meningkatkan kualiti filem grafit-diasetilena secara besar-besaran, kami percaya bahawa grafit-diasetilena mungkin mempunyai kesan serius terhadap keselamatan bateri litium.