Bateritë e litiumit kanë revolucionarizuar pajisjet elektronike të lëvizshme dhe përdoren në pajisjet e reja të energjisë, por përmirësime të mëtejshme në jetë dhe energji do të kërkojnë teknologji të reja. Një opsion janë bateritë metalike të litiumit, të cilat kanë jetëgjatësi më të madhe të baterisë dhe shpejtësi më të madhe karikimi, por ka probleme me këtë teknologji. Depozitat e litiumit, të quajtura dendrite, priren të rriten në anodë dhe mund të formojnë një qark të shkurtër, duke shkaktuar dështim të baterisë, zjarr ose shpërthim.

Aktualisht, studiues nga Instituti i Kimisë, Akademia Kineze e Shkencave, Universiteti i Akademisë Kineze të Shkencave dhe Qendra Kërkimore e Shkencës dhe Teknologjisë me Presion të Lartë të Kinës kanë projektuar një ndarës membranash të bazuar në alotropet e karbonit. Quhet grafen, i cili vepron si një filtër i joneve të litiumit për të parandaluar rritjen dendritike [Shangetal. Materiali.10(2018) 191-199].

Bateritë metalike të litiumit janë të ngjashme në koncept me bateritë e litiumit, por mbështeten në anodat metalike të litiumit. Gjatë procesit të shkarkimit, anoda e litiumit siguron elektrone në katodë përmes një qarku të jashtëm. Sidoqoftë, gjatë karikimit, litiumi depozitohet në anodë. Në këtë proces, do të formohen dendrite të padëshiruara.

Ky është funksioni i diafragmës. Ndarësi i membranës i bërë nga diacetileni grafit ultra i hollë (10 nm) (njështresa dydimensionale gjashtëkëndore e atomit të karbonit e lidhur me zinxhirë të acidit succinic) ka vlerë të rëndësishme praktike. Diacetileni i grafitit jo vetëm që ka elasticitet dhe rezistencë, por struktura e tij kimike gjithashtu formon një rrjet të njëtrajtshëm poresh, duke lejuar vetëm një jon litium të kalojë. Kjo rregullon lëvizjen e joneve nëpër membranë, duke rezultuar në një difuzion shumë uniform të joneve. E rëndësishmja, kjo karakteristikë pengon në mënyrë efektive rritjen e dendriteve të litiumit.

Li Yuliang i Institutit të Kimisë të Akademisë Kineze të Shkencave, i cili udhëhoqi kërkimin, shpjegoi se dendritet e litiumit mund të stabilizojnë ndërfaqen e ngurtë të elektrolitit, duke zgjatur kështu jetën e pajisjes dhe fuqinë e Kulombit. Parandaloni qarkun e shkurtër në formë peme dhe arrini baterinë në mënyrë të sigurt.

Studiuesit besojnë se filmat grafen-dietin mund të kapërcejnë disa nga problemet e mprehta me të cilat përballen bateritë e litiumit dhe bateritë e tjera metalike alkaline.

Li tha se diacetileni grafit është një material marrës me strukturë hiper-konjuguar, hendek të natyrshëm brezi, strukturë makroporoze natyrore dhe funksion gjysmëpërçues. Ai ofron një perspektivë të madhe për zgjidhjen e problemeve të mëdha shkencore në këtë fushë.

Të dhënat dydimensionale janë gjithashtu shumë të thjeshta dhe janë të lehta për t’u marrë në kushte të përgjithshme laboratorike.

Studiuesit u thanë gazetarëve se megjithëse duhet bërë më shumë punë për të përmirësuar cilësinë e filmave grafit-diacetileni në një shkallë të gjerë, ne besojmë se grafit-diacetileni mund të ketë një ndikim serioz në sigurinë e baterive të litiumit.