Lityum batareyalar mobil elektron qurilmalarda inqilob qildi va yangi energiya qurilmalarida qo’llaniladi, ammo hayot va quvvatni yanada yaxshilash yangi texnologiyalarni talab qiladi. Variantlardan biri lityum metall batareyalar bo’lib, ular batareyaning ishlash muddatini uzaytiradi va tezroq zaryadlash tezligiga ega, ammo bu texnologiya bilan bog’liq muammolar mavjud. Dendritlar deb ataladigan lityum konlari anodda o’sishga moyil bo’lib, batareyaning ishlamay qolishiga, yong’inga yoki portlashga olib keladigan qisqa tutashuv hosil qilishi mumkin.

Hozirgi vaqtda Kimyo instituti, Xitoy Fanlar akademiyasi, Xitoy Fanlar akademiyasi universiteti va Xitoyning yuqori bosimli fan va texnologiya tadqiqot markazi tadqiqotchilari uglerod allotroplari asosida membrana ajratgichni loyihalashtirdilar. U grafen deb ataladi, u dendritik o’sishni oldini olish uchun litiy-ion filtri vazifasini bajaradi [Shangetal. Material.10(2018) 191-199].

Lityum metall batareyalar kontseptsiyada lityum batareyalarga o’xshaydi, ammo lityum metall anodlarga tayanadi. Bo’shatish jarayonida lityum anod elektronlarni tashqi kontur orqali katodga beradi. Biroq, zaryad olayotganda, lityum anodga to’planadi. Bu jarayonda keraksiz dendritlar hosil bo’ladi.

Bu diafragmaning vazifasi. Ultra yupqa (10nm) grafit diasetilendan (süksinik kislota zanjirlari bilan bog’langan ikki o’lchovli olti burchakli uglerod atomi monoqatlami) membrana ajratuvchi muhim amaliy ahamiyatga ega. Grafit diasetilen nafaqat elastiklik va qattiqlikka ega, balki uning kimyoviy tuzilishi ham bir xil g’ovak tarmog’ini hosil qiladi, bu faqat bitta litiy ionining o’tishiga imkon beradi. Bu membrana orqali ionlarning harakatini tartibga soladi, natijada ionlarning juda bir xil tarqalishiga olib keladi. Muhimi, bu xususiyat lityum dendritlarning o’sishini samarali ravishda inhibe qiladi.

Tadqiqotga rahbarlik qilgan Xitoy Fanlar akademiyasining Kimyo instituti xodimi Li Yuliang lityum dendritlar qattiq elektrolitlar interfeysini barqarorlashtirishi va shu bilan qurilmaning ishlash muddatini va Kulon quvvatini uzaytira olishini tushuntirdi. Daraxt shaklidagi qisqa tutashuvni oldini oling va batareyaga xavfsiz etib boring.

Tadqiqotchilarning fikriga ko’ra, grafen-dietin plyonkalari lityum batareyalar va boshqa gidroksidi metall batareyalar duch keladigan ba’zi qiyin muammolarni bartaraf etishi mumkin.

Lining ta’kidlashicha, grafit diasetilen – bu giperkonjugatsiyalangan tuzilishga, o’ziga xos tarmoqli bo’shlig’iga, tabiiy makro gözenekli tuzilishga va yarim o’tkazgich funktsiyasiga ega bo’lgan oluvchi material. Bu sohadagi yirik ilmiy muammolarni hal qilish uchun katta istiqbolni taqdim etadi.

Ikki o’lchovli ma’lumotlar ham juda oddiy va uni umumiy laboratoriya sharoitida olish oson.

Tadqiqotchilar jurnalistlarga grafit-diatsetilen plyonkalarining sifatini keng miqyosda yaxshilash uchun ko’proq ish qilish kerak bo’lsa-da, biz grafit-diatsetilen lityum batareyalar xavfsizligiga jiddiy ta’sir ko’rsatishi mumkinligiga ishonamiz.