Litijeve baterije so spremenile mobilne elektronske naprave in se uporabljajo v novih energetskih napravah, vendar bodo za nadaljnje izboljšave življenjske dobe in moči potrebne nove tehnologije. Ena od možnosti so litijeve kovinske baterije, ki imajo daljšo življenjsko dobo baterije in hitrejše polnjenje, vendar so pri tej tehnologiji težave. Litijeve usedline, imenovane dendriti, ponavadi rastejo na anodi in lahko tvorijo kratek stik, kar povzroči okvaro baterije, požar ali eksplozijo.

Trenutno so raziskovalci s Kemijskega inštituta, Kitajske akademije znanosti, Univerze Kitajske akademije znanosti in Kitajskega visokotlačnega znanstvenega in tehnološkega raziskovalnega centra zasnovali membranski separator, ki temelji na alotropih ogljika. Imenuje se grafen, ki deluje kot litij-ionski filter za preprečevanje rasti dendritov [Shangetal. Gradivo.10(2018) 191-199].

Litijeve kovinske baterije so po konceptu podobne litijevim baterijam, vendar se zanašajo na litijeve kovinske anode. Med postopkom praznjenja litijeva anoda zagotavlja elektrone katodi preko zunanjega vezja. Vendar se pri polnjenju litij odloži na anodo. V tem procesu nastanejo neželeni dendriti.

To je funkcija diafragme. Membranski separator iz ultra tankega (10 nm) grafitnega diacetilena (dvodimenzionalni heksagonalni monosloj ogljikovih atomov, povezan z verigami jantarne kisline) ima pomembno praktično vrednost. Grafitni diacetilen nima le elastičnosti in žilavosti, ampak njegova kemična struktura tvori tudi enotno mrežo por, ki omogoča prehod le enega litijevega iona. To uravnava gibanje ionov skozi membrano, kar ima za posledico zelo enakomerno difuzijo ionov. Pomembno je, da ta lastnost učinkovito zavira rast litijevih dendritov.

Li Yuliang s Kemijskega inštituta Kitajske akademije znanosti, ki je vodil raziskavo, je pojasnil, da lahko litijevi dendriti stabilizirajo vmesnik trdnega elektrolita in s tem podaljšajo življenjsko dobo naprave in Coulombovo moč. Preprečite kratek stik v obliki drevesa in varno dosežete baterijo.

Raziskovalci verjamejo, da grafen-dietinske folije lahko premagajo nekatere trnove težave, s katerimi se soočajo litijeve baterije in druge baterije iz alkalijskih kovin.

Li je dejal, da je grafitni diacetilen getter material s hiperkonjugirano strukturo, inherentno pasovno vrzeljo, naravno makroporozno strukturo in polprevodniško funkcijo. Zagotavlja velike možnosti za reševanje velikih znanstvenih problemov na tem področju.

Dvodimenzionalni podatki so tudi zelo preprosti in jih je enostavno pridobiti v splošnih laboratorijskih pogojih.

Raziskovalci so novinarjem povedali, da čeprav je treba narediti več dela za izboljšanje kakovosti grafitno-diacetilenskih filmov v velikem obsegu, verjamemo, da lahko grafit-diacetilen resno vpliva na varnost litijevih baterij.