لیتھیم بیٹریوں نے موبائل الیکٹرانک آلات میں انقلاب برپا کیا ہے اور ان کا استعمال توانائی کے نئے آلات میں کیا جاتا ہے، لیکن زندگی اور طاقت میں مزید بہتری کے لیے نئی ٹیکنالوجیز کی ضرورت ہوگی۔ ایک آپشن لیتھیم میٹل بیٹریاں ہیں، جن کی بیٹری لائف لمبی ہوتی ہے اور چارجنگ کی رفتار تیز ہوتی ہے، لیکن اس ٹیکنالوجی میں مسائل ہیں۔ لیتھیم کے ذخائر، جنہیں ڈینڈرائٹس کہتے ہیں، انوڈ پر بڑھتے ہیں اور شارٹ سرکٹ بن سکتے ہیں، جس سے بیٹری کی خرابی، آگ یا دھماکہ ہوتا ہے۔

فی الحال، انسٹی ٹیوٹ آف کیمسٹری، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز، یونیورسٹی آف چائنیز اکیڈمی آف سائنسز، اور چائنا ہائی پریشر سائنس اینڈ ٹیکنالوجی ریسرچ سینٹر کے محققین نے کاربن ایلوٹروپس پر مبنی ایک جھلی الگ کرنے والا ڈیزائن کیا ہے۔ اسے گرافین کہا جاتا ہے، جو ڈینڈرٹک کی افزائش کو روکنے کے لیے لیتھیم آئن فلٹر کے طور پر کام کرتا ہے۔ مواد۔10(2018) 191-199]۔

لتیم دھات کی بیٹریاں تصور میں لتیم بیٹریوں کی طرح ہیں، لیکن لتیم دھاتی انوڈس پر انحصار کرتی ہیں۔ خارج ہونے والے عمل کے دوران، لیتھیم اینوڈ ایک بیرونی سرکٹ کے ذریعے کیتھوڈ کو الیکٹران فراہم کرتا ہے۔ تاہم، چارج کرتے وقت، لتیم اینوڈ پر جمع کیا جاتا ہے. اس عمل میں، ناپسندیدہ ڈینڈرائٹس بنیں گے.

یہ ڈایافرام کا کام ہے۔ انتہائی پتلی (10nm) گریفائٹ ڈائیسیٹیلین (دو جہتی ہیکساگونل کاربن ایٹم monolayer جو succinic ایسڈ کی زنجیروں سے جڑا ہوا ہے) سے بنا جھلی الگ کرنے والا اہم عملی قدر رکھتا ہے۔ گریفائٹ ڈائیسیٹیلین میں نہ صرف لچک اور سختی ہوتی ہے، بلکہ اس کی کیمیائی ساخت بھی ایک یکساں تاکنا نیٹ ورک بناتی ہے، جس سے صرف ایک لتیم آئن گزر سکتا ہے۔ یہ جھلی کے ذریعے آئنوں کی نقل و حرکت کو منظم کرتا ہے، جس کے نتیجے میں آئنوں کا انتہائی یکساں پھیلاؤ ہوتا ہے۔ اہم بات یہ ہے کہ یہ خصوصیت لتیم ڈینڈرائٹس کی نشوونما کو مؤثر طریقے سے روکتی ہے۔

چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کے انسٹی ٹیوٹ آف کیمسٹری کے لی یولیانگ، جنہوں نے تحقیق کی قیادت کی، نے وضاحت کی کہ لیتھیم ڈینڈرائٹس ٹھوس الیکٹرولائٹ انٹرفیس کو مستحکم کر سکتے ہیں، اس طرح ڈیوائس کی زندگی اور کولمب پاور کو بڑھا سکتے ہیں۔ درخت کی شکل کے شارٹ سرکٹ کو روکیں اور بیٹری تک محفوظ طریقے سے پہنچیں۔

محققین کا خیال ہے کہ گرافین-ڈائیتھائن فلمیں لیتھیم بیٹریوں اور دیگر الکلین دھاتی بیٹریوں کو درپیش کچھ کانٹے دار مسائل پر قابو پا سکتی ہیں۔

لی نے کہا کہ گرافیٹک ڈائیسیٹیلین ایک حاصل کرنے والا مواد ہے جس میں ہائپر کنجوگیٹڈ ڈھانچہ، موروثی بینڈ گیپ، قدرتی میکروپورس ڈھانچہ اور سیمی کنڈکٹر فنکشن ہوتا ہے۔ یہ اس میدان میں بڑے سائنسی مسائل کو حل کرنے کا ایک بہت بڑا امکان فراہم کرتا ہے۔

دو جہتی ڈیٹا بھی بہت آسان ہے، اور عام لیبارٹری کے حالات میں اسے حاصل کرنا آسان ہے۔

محققین نے صحافیوں کو بتایا کہ اگرچہ بڑے پیمانے پر گریفائٹ ڈائیسیٹیلین فلموں کے معیار کو بہتر بنانے کے لیے مزید کام کرنے کی ضرورت ہے، لیکن ہمارا ماننا ہے کہ گریفائٹ ڈائیسیٹیلین لیتھیم بیٹریوں کی حفاظت پر سنگین اثر ڈال سکتا ہے۔