لقد أحدثت بطاريات أيونات الليثيوم ثورة في الأجهزة الإلكترونية المحمولة ، ويجري استخدامها في معدات الطاقة الجديدة ، ولكن التحسينات الإضافية في الحياة والطاقة تتطلب تقنيات جديدة ، أحدهما هو بطاريات الليثيوم المعدنية التي تستمر لفترة أطول. الشحن أسرع ، ولكن هناك مشكلة في هذه التقنية ، وتميل رواسب الليثيوم ، المعروفة باسم التشعبات ، إلى النمو على الأنود ، مما قد يتسبب في حدوث ماس كهربائي ، مما قد يتسبب في فشل البطارية أو نشوب حريق أو انفجار.
الآن، معهد الكيمياء، جامعة العلوم، مركز البحوث الصين، والعلوم والتكنولوجيا الباحثون ارتفاع ضغط قمنا بتصميم هيئة فيلم فاصل القائمة على الكربون مع عنصر لمحة. يشار Diyne الجرافيت (graphdiyne)، كما تصفية أيونات الليثيوم، ويمنع نمو التغصنات "شانغ آخرون، Material.10 (2018) 191-199.
بطاريات الليثيوم المعادن وبطاريات ليثيوم أيون مماثلة من حيث المفهوم، ولكنها تعتمد على الأنود معدن الليثيوم. وخلال التفريغ، والأنود معدن الليثيوم إلى الكاثود من خلال الدوائر الإلكترونية الخارجية. ومع ذلك، أثناء الشحن، وتودع معدن الليثيوم على الأنود. ومن في هذه العملية، التشعبات غير مرغوب فيها يمكن تشكيلها.
هذا هو المكان الذي يدخل فيه الغشاء الفاصل ، فالفصل الغشائي الرقيق المصنوع من الغرافيت (10 نانومتر) الجرافيت (أحادي الطبقة ثنائي الأبعاد الكربوني سد جسده بسلسلة ديسيتيلين) له بعض الخصائص الرائعة. إن الطلاء الجرافيتي ليس مرنًا وقويًا في الوقت نفسه فحسب ، بل إن تركيبه الكيميائي يشكل أيضًا شبكة مسامية موحدة ، مما يسمح بمرور أيون الليثيوم واحد فقط عبر كل ثقب ، وهذا ينظم حركة الأيونات عبر الغشاء ، مما يجعل انتشار الأيونات عاليًا إلى حد كبير. هذه الخاصية من البطارية تمنع بشكل فعال نمو dendrites الليثيوم.
وقال القيادي في معهد يو ليانغ البحوث الكيميائية وأوضح: "قمع التغصنات الليثيوم يمكن أن يكون مستقرا الصلبة واجهة بالكهرباء، مما يزيد من الحياة وكولوم كفاءة الجهاز". شجيرى فإنه يمكن تجنب حدوث ماس كهربائي، وبالتالي تعزيز سلامة البطارية .
يعتقد الباحثون أن أفلام الغرافيت DIY يمكن التغلب على بعض المشاكل الصعبة التي تواجه حاليًا بطاريات الليثيوم والفلزات القلوية الأخرى.
'، والغرافيت Diyne هو المادة المثالية لتكوين وخصائص أشباه الموصلات ذات بنية فائقة مترافق ماكروبوروس الطبيعي الفجوة الفرقة الكامنة، مما يدل على وعود كبيرة لحل المشكلات العلمية الرئيسية في مجال "قال لي.
كما أن المواد ثنائية الأبعاد بسيطة في ظروف المختبرات العادية ويسهل إنتاجها.
وقال الباحثون: "على الرغم من الحاجة إلى بذل المزيد من الجهود لتحسين جودة الأغشية المصنوعة من الغرافيت ذات الحجم الكبير ، فإننا نعتقد أن الجرافيت ثنائي الأسيتيلين قد يحقق بعض الاختراقات الرئيسية في سلامة بطاريات الليثيوم".
