Ana amfani da batirin lithium ion da za'a iya caji don sarrafa na'urorin lantarki da yawa a rayuwarmu ta yau da kullun, daga kwamfutar tafi-da-gidanka da wayoyin hannu zuwa motocin lantarki.Batirin lithium ion a kasuwa a yau yawanci suna dogara ne akan maganin ruwa, wanda ake kira electrolyte, a tsakiyar tantanin halitta.

Lokacin da baturi ke kunna na'ura, lithium ions suna motsawa daga ƙarshen caji mara kyau, ko anode, ta cikin ruwan lantarki, zuwa ƙarshen cajin tabbatacce, ko cathode.Lokacin da ake cajin baturi, ions suna gudana dayan shugabanci daga cathode, ta hanyar lantarki, zuwa anode.

Batirin lithium ion da ke dogara da ruwa masu amfani da ruwa suna da babban batun aminci: suna iya kamawa da wuta lokacin da aka cika caji ko gajeriyar kewayawa.Mafi aminci madadin ruwa electrolytes shine gina baturi wanda ke amfani da ingantaccen electrolyte don ɗaukar ions lithium tsakanin anode da cathode.

Duk da haka, binciken da aka yi a baya ya gano cewa mai ƙarfi electrolyte yana haifar da ƙananan ƙwayoyin ƙarfe, wanda ake kira dendrites, wanda zai taso akan anode yayin da baturi ke caji.Waɗannan dendrites gajeriyar kewaya batura a ƙananan igiyoyin ruwa, yana sa su zama marasa amfani.

Girman Dendrite yana farawa da ƙananan lahani a cikin electrolyte a kan iyaka tsakanin electrolyte da anode.Masana kimiyya a Indiya kwanan nan sun gano hanyar da za a rage ci gaban dendrite.Ta hanyar ƙara ƙaramin ƙarfe na bakin ciki tsakanin electrolyte da anode, za su iya dakatar da dendrites daga girma zuwa cikin anode.

Masana kimiyya sun zaɓi yin nazarin aluminum da tungsten a matsayin yuwuwar karafa don gina wannan siraren ƙarfe.Wannan saboda ba aluminum ko tungsten mix, ko gami, tare da lithium.Masana kimiyya sun yi imanin cewa wannan zai rage yiwuwar samun lahani a cikin lithium.Idan karfen da aka zaɓa ya yi gami da lithium, ƙananan adadin lithium zai iya motsawa cikin layin ƙarfe na tsawon lokaci.Wannan zai bar nau'in aibi da ake kira mara kyau a cikin lithium inda dendrite zai iya samuwa.

Domin a gwada ingancin Layer na ƙarfe, an haɗa nau'ikan batura iri uku: ɗaya mai siraren aluminum tsakanin lithium anode da ƙwaƙƙwaran electrolyte, ɗaya mai bakin ciki na tungsten, ɗayan kuma mara ƙarfe.

Kafin su gwada batura, masanan sun yi amfani da wani babban na'ura mai ƙarfi, wanda ake kira sikanin microscope na lantarki, don duba iyakar da ke tsakanin anode da electrolyte.Sun ga ƙananan ramuka da ramuka a cikin samfurin ba tare da wani ƙarfe na ƙarfe ba, lura da cewa waɗannan lahani na iya zama wuraren da dendrites zasu girma.Dukansu batura da aluminum da tungsten yadudduka duba santsi da kuma ci gaba.

A gwajin farko, ana zagayawa da wutar lantarki akai-akai ta kowace baturi har tsawon awanni 24.Baturin ba tare da ƙaramin ƙarfe ba gajeriyar kewayawa kuma ya gaza a cikin sa'o'i 9 na farko, mai yiwuwa saboda haɓakar dendrite.Babu baturi mai aluminium ko tungsten ya gaza a wannan gwajin farko.

Domin sanin ko wane nau'in karfe ya fi kyau a dakatar da ci gaban dendrite, an yi wani gwaji akan kawai samfurin aluminum da tungsten Layer.A cikin wannan gwaji, an zagaya batir ɗin ta hanyar haɓaka ɗimbin yawa na yanzu, farawa daga halin yanzu da aka yi amfani da su a gwajin da ya gabata kuma suna ƙaruwa da ɗan ƙaramin adadin kowane mataki.

An yi imani da yawa na halin yanzu wanda baturi ya kewaya da shi shine mahimmancin yawa na yanzu don ci gaban dendrite.Batirin da ke da Layer aluminum ya gaza sau uku na farkon halin yanzu, kuma baturin mai tungsten ya gaza fiye da sau biyar na lokacin farawa.Wannan gwaji ya nuna cewa tungsten ya fi aluminum.

Bugu da kari, masanan kimiyyar sun yi amfani da na'urar duban dan adam na lantarki don duba iyaka tsakanin anode da electrolyte.Sun ga cewa ɓoyayyiya sun fara samuwa a cikin ƙarfe na ƙarfe a kashi biyu cikin uku na mahimmin yawan abubuwan da aka auna a gwajin da ya gabata.Koyaya, babu komai a cikin kashi ɗaya bisa uku na ƙimar halin yanzu.Wannan ya tabbatar da cewa samuwar wofi yana ci gaba da haɓakar dendrite.

Daga nan sai masanan suka gudanar da lissafin lissafi don fahimtar yadda lithium ke hulɗa da waɗannan karafa, ta amfani da abin da muka sani game da yadda tungsten da aluminum ke amsawa ga canjin makamashi da yanayin zafi.Sun nuna cewa aluminium yadudduka suna da babban yuwuwar haɓaka ɓarna yayin hulɗa da lithium.Yin amfani da waɗannan lissafin zai sauƙaƙe don zaɓar wani nau'in ƙarfe don gwadawa a nan gaba.

Wannan binciken ya nuna cewa ƙwararrun batir ɗin lantarki sun fi aminci idan aka ƙara ƙaramin ƙarfe na bakin ciki tsakanin electrolyte da anode.Masanan sun kuma nuna cewa zabar karfe daya akan wani, a wannan yanayin tungsten maimakon aluminum, zai iya sa batura su dade har ma.Haɓaka aikin waɗannan nau'ikan batura zai kawo musu mataki ɗaya kusa da maye gurbin batir ɗin ruwa mai ƙonewa sosai a kasuwa a yau.