Betri za lithiamu zimeleta mageuzi katika vifaa vya kielektroniki vya rununu na hutumiwa katika vifaa vipya vya nishati, lakini uboreshaji zaidi katika maisha na nguvu utahitaji teknolojia mpya. Chaguo mojawapo ni betri za chuma za lithiamu, ambazo zina muda mrefu wa betri na kasi ya malipo ya kasi, lakini kuna matatizo na teknolojia hii. Amana za lithiamu, zinazoitwa dendrites, huwa na kukua kwenye anode na zinaweza kutengeneza mzunguko mfupi, na kusababisha kushindwa kwa betri, moto au mlipuko.

Kwa sasa, watafiti kutoka Taasisi ya Kemia, Chuo cha Sayansi cha China, Chuo Kikuu cha Sayansi cha China, na Kituo cha Utafiti cha Sayansi na Teknolojia cha Shinikizo la Juu la China wameunda kitenganishi cha utando kulingana na alotropu ya kaboni. Inaitwa graphene, ambayo hufanya kama kichujio cha ioni cha lithiamu kuzuia ukuaji wa dendritic [Shangetal. Nyenzo.10(2018) 191-199].

Betri za chuma za lithiamu ni sawa kwa dhana na betri za lithiamu, lakini zinategemea anodi za chuma za lithiamu. Wakati wa mchakato wa kutokwa, anode ya lithiamu hutoa elektroni kwa cathode kupitia mzunguko wa nje. Walakini, wakati wa malipo, lithiamu imewekwa kwenye anode. Katika mchakato huu, dendrites zisizohitajika zitaunda.

Hii ni kazi ya diaphragm. Kitenganishi cha utando kilichoundwa na kisauti chembamba zaidi (10nm) cha grafiti (diasetilini ya kaboni ya pande mbili-mbili-dimensional iliyounganishwa na minyororo ya asidi suksini) ina thamani muhimu ya vitendo. Diacetylene ya grafiti sio tu ina elasticity na ugumu, lakini muundo wake wa kemikali pia huunda mtandao wa pore sare, kuruhusu ioni moja tu ya lithiamu kupita. Hii inasimamia harakati za ioni kupitia utando, na kusababisha kuenea kwa ioni kwa usawa. Muhimu sana, tabia hii inazuia kwa ufanisi ukuaji wa dendrites za lithiamu.

Li Yuliang wa Taasisi ya Kemia ya Chuo cha Sayansi cha China, ambaye aliongoza utafiti huo, alieleza kuwa dendrites za lithiamu zinaweza kuleta utulivu wa kiolesura cha elektroliti, na hivyo kupanua maisha ya kifaa na nguvu ya Coulomb. Zuia mzunguko mfupi wa umbo la mti na ufikie betri kwa usalama.

Watafiti wanaamini kwamba filamu za graphene-diethyne zinaweza kushinda baadhi ya matatizo ya miiba yanayokabili betri za lithiamu na betri nyingine za chuma za alkali.

Li alisema kuwa diasetilini ya grafiti ni nyenzo ya kupata na muundo wa hyper-conjugated, pengo la asili la bendi, muundo wa asili wa macroporous na kazi ya semiconductor. Inatoa matarajio makubwa ya kutatua matatizo makubwa ya kisayansi katika uwanja huu.

Data ya pande mbili pia ni rahisi sana, na ni rahisi kupata chini ya hali ya jumla ya maabara.

Watafiti waliwaambia waandishi wa habari kwamba ingawa kazi zaidi inahitaji kufanywa ili kuboresha ubora wa filamu za graphite-diacetylene kwa kiwango kikubwa, tunaamini kuwa grafiti-diasetylene inaweza kuwa na athari kubwa kwa usalama wa betri za lithiamu.