लिथियम ब्याट्रीहरूले मोबाइल इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूमा क्रान्तिकारी परिवर्तन गरेको छ र नयाँ ऊर्जा उपकरणहरूमा प्रयोग गरिन्छ, तर जीवन र शक्तिमा थप सुधारहरू नयाँ प्रविधिहरू आवश्यक हुनेछ। एउटा विकल्प लिथियम मेटल ब्याट्री हो, जसमा लामो ब्याट्री जीवन र छिटो चार्ज गति छ, तर यो प्रविधि संग समस्याहरू छन्। लिथियम निक्षेपहरू, डेन्ड्राइट भनिन्छ, एनोडमा बढ्छ र सर्ट सर्किट बनाउन सक्छ, ब्याट्री विफलता, आगो वा विस्फोट हुन सक्छ।

हाल, इन्स्टिच्युट अफ केमिस्ट्री, चाइनिज एकेडेमी अफ साइन्सेज, युनिभर्सिटी अफ चाइनिज एकेडेमी अफ साइन्सेज र चाइना हाई प्रेसर साइन्स एन्ड टेक्नोलोजी रिसर्च सेन्टरका अनुसन्धानकर्ताहरूले कार्बन एलोट्रोपमा आधारित मेम्ब्रेन सेपरेटर डिजाइन गरेका छन्। यसलाई ग्राफिन भनिन्छ, जसले डेन्ड्रिटिक वृद्धिलाई रोक्न लिथियम आयन फिल्टरको रूपमा काम गर्दछ [Shangetal। सामग्री।10(2018) 191-199]।

लिथियम धातु ब्याट्रीहरू लिथियम ब्याट्रीहरू जस्तै अवधारणामा समान छन्, तर लिथियम धातु एनोडहरूमा निर्भर छन्। डिस्चार्ज प्रक्रियाको क्रममा, लिथियम एनोडले बाह्य सर्किट मार्फत क्याथोडलाई इलेक्ट्रोनहरू प्रदान गर्दछ। यद्यपि, चार्ज गर्दा, लिथियम एनोडमा जम्मा हुन्छ। यस प्रक्रियामा, अनावश्यक डेन्ड्राइटहरू गठन हुनेछन्।

यो डायाफ्राम को कार्य हो। अल्ट्रा-थिन (10nm) ग्रेफाइट डायसेटिलीन (दुई-आयामी हेक्सागोनल कार्बन एटम मोनोलेयर succinic एसिड चेनहरूद्वारा जोडिएको) बाट बनेको झिल्ली विभाजकको महत्त्वपूर्ण व्यावहारिक मूल्य छ। ग्रेफाइट डायसेटिलीनमा लोच र कडापन मात्र छैन, तर यसको रासायनिक संरचनाले एक समान पोर नेटवर्क पनि बनाउँछ, जसले केवल एक लिथियम आयनलाई पास गर्न अनुमति दिन्छ। यसले झिल्ली मार्फत आयनहरूको आन्दोलनलाई विनियमित गर्दछ, परिणामस्वरूप आयनहरूको अत्यधिक समान प्रसार हुन्छ। महत्त्वपूर्ण रूपमा, यो विशेषताले लिथियम डेन्ड्राइटको वृद्धिलाई प्रभावकारी रूपमा रोक्छ।

अनुसन्धानको नेतृत्व गर्ने चाइनिज एकेडेमी अफ साइन्सको इन्स्टिच्युट अफ केमिस्ट्रीका ली युलियाङले भने कि लिथियम डेन्ड्राइटले ठोस इलेक्ट्रोलाइट इन्टरफेसलाई स्थिर बनाउन सक्छ, जसले गर्दा यन्त्रको आयु र कूलम्ब पावर विस्तार हुन्छ। रूखको आकारको सर्ट सर्किटलाई रोक्नुहोस् र सुरक्षित रूपमा ब्याट्रीमा पुग्नुहोस्।

अन्वेषकहरूले विश्वास गर्छन् कि ग्राफिन-डाइथिन फिल्महरूले लिथियम ब्याट्री र अन्य क्षारीय धातु ब्याट्रीहरूले सामना गर्ने केही काँटेदार समस्याहरू हटाउन सक्छ।

लीले भने कि ग्राफिटिक डायसेटिलीन हाइपर-कन्जुगेटेड संरचना, अन्तर्निहित ब्यान्ड ग्याप, प्राकृतिक म्याक्रोपोरस संरचना र सेमीकन्डक्टर प्रकार्य भएको गेटर सामग्री हो। यसले यस क्षेत्रमा प्रमुख वैज्ञानिक समस्याहरू समाधान गर्न ठूलो सम्भावना प्रदान गर्दछ।

दुई-आयामी डेटा पनि धेरै सरल छ, र यो सामान्य प्रयोगशाला अवस्था अन्तर्गत प्राप्त गर्न सजिलो छ।

अनुसन्धानकर्ताहरूले पत्रकारहरूलाई भने कि यद्यपि ठूलो मात्रामा ग्रेफाइट-डाइसिटिलीन फिल्महरूको गुणस्तर सुधार गर्न थप काम गर्न आवश्यक छ, तर हामी विश्वास गर्छौं कि ग्रेफाइट-डाइसिटिलीनले लिथियम ब्याट्रीहरूको सुरक्षामा गम्भीर असर पार्न सक्छ।