As baterias de íons de lítio revolucionaram a eletrônica móvel e estão sendo usadas em novos equipamentos de energia, mas outras melhorias na vida e na energia exigirão novas tecnologias.Uma opção é as baterias de metal de lítio, que duram mais. O carregamento é mais rápido, mas há um problema com essa técnica, pois os depósitos de lítio, conhecidos como dendritos, tendem a crescer no anodo, o que pode causar um curto-circuito, que pode causar falha da bateria, incêndio ou explosão.
Agora, Instituto de Química, Universidade de Ciências, China Research Center, e de Ciência e Tecnologia pesquisadores de alta pressão ter projetado um corpo separador de película à base de carbono com o elemento perfilado. Diino referida grafite (graphdiyne), como filtrar os iões de lítio e impede o crescimento de dendrites 'Shang et al, Material.10 (2018) 191-199'.
pilhas de metal de lítio e as baterias de iões de lítio semelhantes em conceito, mas depende de um ânodo de metal de lítio. Durante a descarga, o ânodo de metal de lítio para o cátodo através de um circuito electrónico externo. No entanto, durante o carregamento, o metal de lítio é depositada sobre o ânodo. É neste processo, dendritos indesejáveis pode ser formado.
É aqui que entra a membrana separadora Um separador de película fina feito de diena de grafite ultrafina (10 nm) (uma monocamada hexagonal de carbono bidimensional ligada por uma cadeia de diacetileno) tem algumas propriedades notáveis. O diuretano grafítico não é apenas elástico e robusto ao mesmo tempo, sua estrutura química também forma uma rede porosa uniforme, permitindo que apenas um íon de lítio passe por cada furo, o que regula o movimento de íons através da membrana, tornando a difusão de íons altamente uniforme. Esta característica da bateria efetivamente inibe o crescimento de dendritos de lítio.
A direcção do Institute of Chemical Research Yuliang explicado: 'supressão de dendrite de lio pode ser estável interface de electrólito sólido, aumentando deste modo a eficiência de vida e de Coulomb do dispositivo.' Dendríticas que pode evitar um curto-circuito, aumentando assim a segurança da bateria .
Os investigadores acreditam filme grafite diacetilênicos pode superar alguns problemas difíceis e outras baterias metais alcalinos lítio enfrentando atualmente.
'Grafite diino é um material ideal para a estrutura macroporosa natural e propriedades de um semicondutor com uma estrutura super-conjugado, o gap inerente, que mostra uma grande promessa para resolver grandes problemas científicos no campo', disse Lee.
Os materiais bidimensionais também são simples em condições normais de laboratório e são fáceis de produzir.
"Embora sejam necessários mais esforços para melhorar a qualidade das membranas de dieno de grafite em larga escala, acreditamos que o diacetileno de grafite pode trazer alguns avanços importantes na segurança das baterias de lítio", disseram os pesquisadores a repórteres.
