አንድ የግራፊን ግኝት የኢቪ ባትሪዎችን ዕድሜ እንዲረዝም እና የበለጠ ኃይል እንዲከማች ሊያደርግ ይችላል።

```html ደራሲያን፦ In Hyuk Son Jong Hwan Park Soonchul Kwon Seongyong Park Mark H. Rümmeli Alicja Bachmatiuk Hyun Jae Song Junhwan Ku Jang Wook Choi Jae-man Choi Seok-Gwang Doo Hyuk Chang ማጠቃለያ ሲሊከን በሚቀጥለው ትውልድ የሊቲየም-አዮን ባትሪ አኖዶች ንቁ ቁስ አካል ሆኖ ልዩ የክብደት አቅሙን በተመለከተ የሚታወቅ ትኩረት እያገኘ ነው። ይሁን እንጂ በኃይል መሙያ–መሙያ ዑደቶች ወቅት የሲሊከን ትልቅ የድምጽ መጠን ለውጥ የድምጽ ኢነርጂ ጥግግት እና የዑደት ህይወትን ተወዳዳሪነት ይቀንሳል። እዚህ ላይ የሲሊከን ካርቦይድ እንዳይፈጠር በማድረግ በሲሊከን ናኖፓርቲክል ላይ ቀጥታ የግራፊን እድገትን ሪፖርት እናደርጋለን። በሲሊከን ወለል ላይ የተስተካከሉ የግራፊን ንብርቦች በተጠጋገፉ የግራፊን ንብርቦች መካከል ባለው ተንሸራታች ሂደት የሲሊከን የድምጽ መስፋፋትን ያስተካክላሉ። የንግድ ሊቲየም ኮባልት ኦክሳይድ ካቶድ ጋር ሲጣመር፣ የሲሊከን ካርቦይድ-ነጻ የሆነ የግራፊን ሽፋን ሙሉ ሴል 972 እና 700 Wh l−1 የድምጽ ኢነርጂ ጥግግት እንዲደርስ ያስችለዋል (በመጀመሪያው እና በ200ኛው ዑደት ላይ በቅደም ተከተል)፣ ይህም በአሁኑ ጊዜ ከንግድ ሊቲየም-አዮን ባትሪዎች 1.8 እና 1.5 እጥፍ ይበልጣል። ይህ ምልከታ የግራፊን ባለ ሁለት-ልኬት ሽፋን መዋቅር እና ከሲሊከን ጋር ያለው የሲሊከን ካርቦይድ-ነጻ ውህደት የሲሊከን አኖዶችን ለንግድ ተስማሚ ቴክኖሎጂ ለማራመድ እንደ ፕሮቶታይፕ ሊያገለግል እንደሚችል ያሳያል። መግቢያ የሲሊከን (Si) ቲዎሪቲካል የክብደት አቅም ወደ 4,000 mAh g−1 አካባቢ ይደርሳል። ይህ ተወዳዳሪ የሌለው ዋጋ የባትሪውን ማህበረሰብ ከፍተኛ የምርምር ጥረት እንዲያደርግ አበረታቷል ምክንያቱም ከፍተኛ የክብደት አቅም የሊቲየም-አዮን ባትሪዎችን (LIBs) ጉልበት ጥግግት በከፍተኛ ሁኔታ እንዲጨምር ያስችላል፣ በዚህም እንደ ኤሌክትሪካል ተሽከርካሪዎች ያሉ የወደፊት የLIB አፕሊኬሽኖችን እውን ያደርጋል , , , , . ባለፉት አስርት ዓመታት ውስጥ፣ የSi ትልቅ የድምጽ ለውጥ የሚያስከትሉትን ሥር የሰደዱ አቅም ማሽቆልቆል ችግሮችን ለመፍታት የተለያዩ የላቁ የኤሌክትሮድ መዋቅሮች , , , , , , , , , , እና የኬሚካል ማሰሪያ ንድፎች , , ተዘጋጅተዋል ይህም ለሺዎች ዑደቶች እንኳን በከፍተኛ ሁኔታ የተሻሻለ የዑደት አፈጻጸም አስገኝቷል . በምክንያታዊ የክብደት ዋጋ እና በዑደት ህይወት ውስጥ በተደረገው ጉልህ እድገት ላይ ምንም እንኳን፣ እስካሁን የተረጋገጡት አብዛኛዎቹ የSi አኖዶች በዋናነት የክብደት አቅምን ያተኮሩ ሲሆን በድምጽ አቅማቸው ተመሳሳይ ተስፋ አልሰጡም ምክንያቱም ነባር የኤሌክትሮድ ንድፎች የSi የድምጽ መስፋፋትን ለማስተናገድ አስቀድሞ በተወሰነ ባዶ ቦታ ላይ ይተማመናሉ። በብዙ የLIB አፕሊኬሽኖች ውስጥ፣ ተንቀሳቃሽ ኤሌክትሮኒክስን ጨምሮ፣ የድምጽ ኢነርጂ ጥግግት የባትሪ አፈጻጸምን ለመወሰን ወሳኝ መለኪያ ነው። ከሚያንስ የዑደት ህይወት ጋር ተዳምሮ፣ ደካማ የድምጽ ኢነርጂ ጥግግት በአሁኑ ጊዜ የSi አኖዶችን በንግድ ሴሎች ውስጥ ከመተግበር ጋር ተያይዞ ዋና መሰናክል ነው። ይህን ወሳኝ ፍላጎት ለማሟላት፣ የSi አኖድ ቴክኖሎጂ በቋሚ የዑደት አፈጻጸም የሚያቀርቡ እና በተመሳሳይ ጊዜ የኤሌክትሮድ ድምጽን የሚቀንሱ የተለያዩ የኤሌክትሮድ ንድፎችን በመጠቀም እንደገና መጎብኘት ያስፈልገዋል። 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 11 ምንም እንኳን የተለያዩ የSi ቅርጾች እና ከሌሎች ኮንዳክቲቭ ቁሶች ጋር ያላቸው ውህዶች አሁን ቢገኙም፣ ከፍተኛ ደረጃ ጥራት ቁጥጥር የሚያስፈልገውን ትክክለኛ ማምረት ወዲያውኑ መፍትሄ ለማግኘት፣ ንቁ የSi ክፍሎችን ቀላል እና ሊሰፋ የሚችል ውህደት ወሳኝ ነው። ከግብታዊ የአፕሊኬሽን እይታ፣ በብዙ ሊተገበሩ የሚችሉ እጩዎች መካከል፣ የንግድ Si ናኖፓርቲክል (NPs) ቀላል እና ውጤታማ ኮንዳክቲቭ የገጽ ሽፋን በመጠቀም መጠቀም በጣም ተፈላጊ ይሆናል። እንደ አሞርፊካል ካርቦን (AC) ያሉ የተለያዩ ኮንዳክቲቭ ቁሶች ለSi NP አኖዶች የሽፋን ቁሶች (refs , , ) ሆነው ተጠንተዋል። ሆኖም፣ አብዛኛዎቹ የረጅም ጊዜ የዑደት አፈጻጸም የማቅረብ አቅም የላቸውም ምክንያቱም የተተገበሩ የሽፋን ቁሶች የSi የድምጽ መስፋፋትን ማስተናገድ ስለማይችሉ እና በተደጋጋሚ ዑደት ወቅት ይሰነጠቃሉ። 8 20 21 የቀድሞዎቹ ኮንዳክቲቭ ሽፋኖች ገደቦችን ለመፍታት እንዲሁም ከፍተኛ የድምጽ ኢነርጂ ጥግግት ባለው ጥሩ የዑደት አፈጻጸም ለመድረስ ባደረግነው ሙከራ፣ በዚህ ጥናት ውስጥ፣ የSi ንጣፍ ላይ በቀጥታ ያደገ ባለብዙ-ንብርብር ግራፊን እንደ የሽፋን ቁስ እንጠቀማለን። የግራፊን ባለ ሁለት-ልኬት (2D) የንብርብራዊ ባህሪ ለSi አኖዶች ልዩ እና ውጤታማ ስራን ይሰጣል ምክንያቱም የግራፊን ብዙ-ንብርብር ሽፋን በንብርብሮች መካከል ባለው ተንሸራታች ሂደት የSi የድምጽ መስፋፋትን ማስተናገድ ይችላል ምንም እንኳን አስቀድሞ ባዶ ቦታ ባይኖርም በዋናው ኤሌክትሮድ ውስጥ። እንዲሁም፣ የግራፊን-የተሸፈነ የSi NP ፔሌት በ1 wt% የግራፊን ይዘት በ972 Wh l−1 የድምጽ ኢነርጂ ጥግግት ይደርሳል ። በዚህም፣ የCO2፣ አንድ መለስተኛ ኦክሲዳይዘርን፣ ከCH4 ጋር በCVD ሂደት ውስጥ በማካተት በSiC ምስረታ ያለ ግራፊን በSi ንጣፎች ላይ የማደግን ፈተና እናሸንፋለን። SiC በSi አኖድ አሠራር ውስጥ ገዳይ ነው ምክንያቱም SiC የኤሌክትሪክ መከላከያ ሲሆን ደካማ ጉድለት ባህሪያት አለው። በተጨማሪም፣ SiC ከLi ions ጋር ምላሽ አይሰጥም እና በዚህም ወደ Si ምዕራፍ የLi ion ስርጭትን ያግዳል። በግራፊን ኢንተር-ሌየር ተንሸራታች ሂደት እና በተሻሻለ ኮንዳክቲቪቲ ድጋፍ፣ የግራፊን-የተሸፈነ የSi NP 2,500 mAh cm−3 የድምጽ አቅም (ከንግድ ግራፋይት 550 mAh cm−3 ጋር ሲነጻጸር) ይደርሳል፣ ይህም እስከ ዛሬ ለተዘገበው የLIB አኖዶች ሁሉ ከፍተኛው እሴት ሲሆን አስደናቂ የዑደት እና የፍጥነት አፈጻጸም ያሳያል። ውጤቶች በSi ላይ የSiC-ነጻ ግራፊን እድገት በCVD ሂደት በSi ላይ ከፍተኛ ጥራት ያለው ግራፊን ያለው ቀጥታ እድገት ፈታኝ ሆኖ ተረጋግጧል ምክንያቱም መደበኛ የግራፊን ውህድ ሁኔታዎች የSi ንጣፍን የSi ኦክሳይድ ንብርብን ያስወግዳሉ፣ ከዚያም በSi እና በተበላሹ የካርቦን ቅድመ-ቁሶች መካከል የSiC ምስረታ ምላሽን ያነሳሳሉ። በእኔ የመጀመሪያ አቀራረብ፣ እንደ የካርቦን ቅድመ-ቁስ ሆነው ከH2 ጋር የተቀላቀለውን ሚቴን (CH4) መጠቀም በእርግጥ በSi NPs ላይ የግራፊን እድገትን ማሳካት አልቻለም ( )፣ ስለዚህም β-SiC ብቻ ያገኛል ( ). ይህን ገደብ ለማሸነፍ፣ እንደ መለስተኛ ኦክሲዳይዘር የሆነ ካርቦን ዳይኦክሳይድ (CO2)፣ ከCH4 ጋር በCVD ሂደት ውስጥ አካተን (refs , ). የCO2 መካተት የSiC ምስረታን ከመከላከል በተጨማሪ ከታወቀው የገጽ ላይ ግራፊን እድገት ጋር ሲነጻጸር የዕድገት ሙቀትን ዝቅ ያደርገዋል . በእኔ ሙከራ፣ በ900 °C፣ የግራፊን እድገት አልተጠናቀቀም ወይም ተመሳሳይነት የጎደለው ነበር ( )፣ በ1,100 °C የግራፊን እድገት በSi ንጣፍ ላይ በጣም ወፍራም የሆኑ የኦክሳይድ ንብርቦችን አስከትሏል ይህም ለLi ion ስርጭት ውጤታማ አይደለም ( ). በመካከለኛ ሙቀት 1,000 °C፣ ከ2–10 የግራፊን ንብርቦች ተፈጥረዋል፣ ይህም በስርጭት ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (TEM) ምስሎች ላይ ታይቷል ( ) የንብርብራዊ አወቃቀሩን እንዲሁም ~3.4 Å የሆነ የንብርብራዊ ርቀት በግልጽ ያሳያል ( , inset). ይበልጥ በጥልቀት መመርመር እንደሚያሳየው ግለሰባዊ ንብርቦች በጫፎቻቸው (በ ቀይ ቀስቶች) በቀጥታ ወደ Si ፓርቲክል ወለል ላይ ተስተካክለው ከSi ወለል ጋር ትይዩ ሆነው ይገኛሉ። እነዚህ በደንብ የተስተካከሉ የግራፊን ንብርቦች በሊቲየም ወቅት እንኳን የንብርብራዊ የመደርደር መዋቅራቸውን ሊጠብቁ ይችላሉ ይህም በንብርብሮች መካከል ባለው ተንሸራታች ሂደት ( )፣ በዚህም የSi የድምጽ መስፋፋትን ለማስተናገድ የሚያምር መንገድ ይሰጣል። በCH4 እና H2 (refs , ) በመጠቀም በSi ዳይኦክሳይድ (SiO2) ንጣፎች ላይ የግራፊን እድገት ተሞክሯል። ሆኖም፣ በእነዚያ ሂደቶች የግራፊን እድገት በጣም ውጤታማ አልነበረም ወይም የSiC ምስረታን አልቀረጸም። ዝቅተኛው እድገት በSiO2 ንጣፍ ላይ በቂ የካታሊቲክ ጣቢያዎች አለመኖሩ ይነገራል። በተቃራኒው፣ በእኔ ሂደት፣ የCO2 ጭማሪ በ SiO መልክ ከተወሰነ ጉድለት ጋር ተጨማሪ የካታሊቲክ ጣቢያዎችን ይፈጥራል። 22 ተጨማሪ ምስል 1 ተጨማሪ ምስል 2 24 25 23 ተጨማሪ ምስል 3 ተጨማሪ ምስል 4 ስእል 1a,b ስእል 1b ስእል 1c ስእል 1d 26 27 x ( ) የGr–Si NP ዝቅተኛ-ማጉላት TEM ምስል። ( ) ከ ላይ ካለው ነጭ ሳጥን የተገኘው ተመሳሳይ Gr–Si NP ከፍተኛ-ማጉላት TEM ምስል። (Inset) ከሁለቱ ቀይ ሳጥኖች የተወሰዱ መስመራዊ መገለጫዎች የግራፊን ንብርቦች መካከል ያለው የንብርብራዊ ርቀት ~3.4 Å መሆኑን ያሳያሉ፣ ይህም በቫን ደር ዋልስ ግንኙነት ላይ በተመሰረተው የግራፊን ንብርቦች መደበኛ እሴት ጋር በጥሩ ሁኔታ ይስማማል። ( ) ግለሰባዊ የግራፊን ንብርቦች የሚያድጉባቸውን መነሻዎች (ቀይ ቀስቶች) የሚያሳይ ከፍተኛ-ማጉላት TEM ምስል። ( ) የSi የድምጽ መስፋፋትን ማስተካከል የሚችሉ የግራፊን የሽፋን ንብርቦች ተንሸራታች ሂደትን የሚያሳይ መርሃግብራዊ ምሳሌ። a b a c d የSiC-ነጻ ግራፊን እድገት በጅምላ ደረጃ እና በነጠላ-ፓርቲክል ደረጃ ትንተናዎች ተረጋግጧል። በSi 2 ባንድ ውስጥ የX-ray ፎቶኤሌክትሮን ስፔክተር መስኮቶች ( ) እንዲሁም የX-ray ዲፍራክሽን (XRD) ስፔክተር ( ) ለግራፊን-የተሸፈነ Si (Gr–Si)፣ AC-የተሸፈነ Si (AC–Si) እና ንጹህ Si ምንም የSiC ግራፊክስ የሌላቸው peaks ያሳያሉ፣ ከCO2-ነጻ በሆነ መንገድ በCH4 እና H2 በተሰራ ቁጥጥር (SiC–Si) ናሙና በተቃራኒ። በሌላ በኩል፣ ባለከፍተኛ-ማዕዘን ጨለማ መስክን በመጠቀም የተቃኝ TEM ምስል የSi NP ኮር-ሼል አወቃቀር እንዳለው ያሳያል፣ ይህም ከብሩህ ኮር እና ቀጭን ይበልጥ ጨለማ የሆነ ሼል ሲሆን ይህም የSi ኮር እና የኦክሳይድ ሽፋን ያለው ነው። ( ). በNP ውስጥ ባሉ በርካታ ቦታዎች የተገኙት የኤሌክትሮን ጉልበት ኪሳራ ስፔክተር (EELS) ( ) የSiC ምስረትን የሚያንፀባርቁ ምንም ምልክቶች አላሳዩም ፣ ይህም በአሁን ጊዜ ባለው የዕድገት ሂደት የSiC-ነጻ እድገትን ያረጋግጣል። በተጨማሪም፣ በ108 eV የSiO2 ምልክቶች በቦታዎች 1 እና 2 ከሌሎች የመሀል ቦታዎች ይልቅ በጠንካራ ሁኔታ ተገኝተዋል፣ ይህም SiO2 ወለል ለግራፊን እድገት እንደ ካታሊቲክ ጣቢያ ሆኖ ያገለግላል። የSiO2 ወለል ንብርቦች የማያቋርጥ መኖር በXRD ( ) እና EELS ( ) ባህሪዎችም ተረጋግጧል። p ስእል 2a ተጨማሪ ምስል 2 ስእል 2b ስእል 2c 28 ተጨማሪ ምስል 2 ስእል 2b,c ( ) ለGr–Si, SiC–Si, AC–Si እና ንጹህ Si የSi 2 ባንድ ውስጥ የX-ray ፎቶኤሌክትሮን ስፔክተር። ( ) የGr–Si NP ቅኝት TEM ምስል። ( ) በ ላይ በተጠቀሱት ቦታዎች ላይ የEELS ስፔክተር። a p b c b TEM ትንተና በቦታው አሁን Gr–Si ን እንደ LIBs አኖድ ቁስ የመጠቀምን እንመለከታለን። የGr–Si NPs (1 wt% ግራፊን) ሊቲየም በ TEM ትንተና በመጠቀም በድምጽ መስፋፋታቸው ወቅት በቅጽበት ክትትል ይደረግ ነበር , , , . በተጨባጭ ሙከራ፣ አንዳንድ Gr–Si ፓርቲክልች በወርቅ (Au) በተስተካከለ ኤሌክትሮድ ላይ ተቀምጠዋል። ሁለተኛ፣ ግን ሊንቀሳቀስ የሚችል፣ በLi/LiO2 ጫፍ ያለው ኤሌክትሮድ ወደ Gr–Si NPs እንዲነካ ተደርጎ እነሱን ለማስሊት ለማድረግ ተደረገ ( ). ከሁለተኛው ኤሌክትሮድ ጋር ንክኪ ከተደረገ በኋላ፣ ፓርቲክልቹ ማበጥ ጀመሩ ( ). በዚህ ሂደት ላይ ተጨማሪ ዝርዝሮች በ እና ውስጥ ይታያሉ። ሁለት ዓይነት የማበጥ መዋቅሮች ታይተዋል፣ ማለትም ያልተጎዱ ፓርቲክልች እና የተጎዱ ፓርቲክልች በ ላይ እንደተመለከተው። ግራፊን ፓርቲክልን ሙሉ በሙሉ የሚከብብ እና ምንም ግልጽ የሆኑ ጉድለቶች የሌሉበት ሁኔታዎች ( )፣ ዲያሜትሩ በ~30% (220% የድምጽ መስፋፋት) ጨምሯል። የሊቲየም መጨረሻ ላይ፣ የግራፊን ንብርቦች የንብርብራዊ ርቀት ወደ 3.8 Å ጨምሯል ይህም የLi intercalationን ያሳያል ፣ እና የግራፊክ ሽፋኑ የንብርብራዊ ባህሪ በNP ዙሪያ ሁሉ ተጠብቆ ነበር ( )፣ ይህም በንብርብሮች መካከል ባለው ተንሸራታች ሂደት ምክንያት እንደሆነ ይጠቁማል ይህም በ ላይ ተገልጿል። ጉድለት ያለበት አካባቢ በሚገኝበት ጊዜ ( ላይ አረንጓዴ ክበብ ይመልከቱ)፣ በሚያብጥበት ጊዜ፣ የውስጡ ፓርቲክል ይፈነጠቃል እና ከጉድለቱ ይወጣል። ( ). የታዩት የተለያዩ የመሰበር ባህሪያት የፓርቲክል መጠንን አያመለክቱም ምክንያቱም የነበረው ትልቅ ፓርቲክል በ ላይ ከተሰበረው ፓርቲክል ይበልጣል (በ ላይ በ0 እና 40 ሰከንድ ላይ የተጠቀሱትን ፓርቲክልች ይመልከቱ)። እንዲሁም፣ የቅርብ ጊዜ ምልከታ እንደሚያመለክተው፣ ባይከበብም እንኳ፣ ትናንሽ የSi ፓርቲክልች (<50 nm) በፓርቲክልቹ ውስጥ ባለው የLi ክምችት ምክንያት ሊሰበሩ ይችላሉ ይህም ከፍተኛ ውጥረት ይፈጥራል። በእርግጥም፣ የSi ፓርቲክል የመሰበር ወሳኝ መጠን ከጉዳዩ ጋር የተያያዘ ነው፣ እና በድምጽ መስፋፋት ወቅት የተፈጠረውን ውጥረት ምን ያህል በብቃት እንደሚለቀቅ ጋር ይዛመዳል። ወሳኝ መጠኑ ከ200 nm በላይ ሊደርስ ይችላል (ref. ). በቦታው 29 30 31 32 ስእል 3a ስእል 3b ተጨማሪ ምስል 5 ተጨማሪ ቪዲዮዎች 1-3 ስእል 3b,c ስእል 3d 33 ስእል 3d ስእል 3c ስእል 3a ስእል 3e ስእል 3 ተጨማሪ ምስል 5 34 35 ( ) Au ሽቦ ወለል ላይ የተለጠፉ Gr–Si NPs እና ሁለተኛ Li/LiO2 ኤሌክትሮድ። ( ) ተመሳሳይ Gr–Si NPs ከሊቲየም በኋላ። ( ) ላልተጎዱ እና ለተጎዱ የግራፊን ሽፋን ላላቸው የሊቲየም Gr–Si NPs የፕሮግራም ማጠቃለያ። ( , ) ለ( ) ያልተጎዳ ፓርቲክል (በ እና ላይ በቀይ መስመር የተከበበ) እና ( ) የተጎዳ ፓርቲክል (በ እና ላይ በሰማያዊ መስመር የተከበበ) ቅርብ TEM ምስሎች። የEELS ስፔክተር በሁለቱም ሁኔታዎች የሊቲየምን ያረጋግጣሉ። ከሁለቱም ሁኔታዎች በቀይ ሳጥኖች የተወሰዱ መስመራዊ መገለጫዎች የሊቲየምን የሚያንፀባርቁ ~3.8 Å የሆነ የንብርብራዊ ርቀት መጨመር ያሳያሉ። a b c d e d a b e a b በሊቲየም ወቅት የአካባቢ EELS ትንተና የSi ሊቲየምን በሁለቱም ሁኔታዎች ያረጋግጣል በ55 eV አቅራቢያ ደብዛዛ የሆነ Li -edge እና በ100 eV የ Si -edge ( ; ref. ). በ ላይ በግራፊን ወለል ላይ የሚታየው ንብርብ የLi/Li2O ቅሪት እንደሆነ ይታመናል። በነባሪነት፣ የግራፊን ንብርቦች በSi ወለል ላይ ባላቸው ኬሚካላዊ ትስስር ሥሮች አማካኝነት ከSi ጋር ያለውን ውህደት ይጠብቃሉ፣ በተመሳሳይ ጊዜ ደግሞ ተንሸራታች ሂደት ብዙ-ንብርብር ግራፊን ሽፋን የSi የድምጽ መስፋፋትን እንዲያስተናግድ ያስችላል። በተለየ TEM ሙከራ ከGr–Si LIB ኤሌክትሮድ ጋር፣ በአማካይ የግራፊን ንብርቦች ብዛት ከመጀመሪያው ሊቲየም በኋላ ከ9.4 ወደ 5.6 ንብርቦች ቀንሷል ( ) ይህም የንብርብራዊ ተንሸራታች ሂደቱን እንደገና ያረጋግጣል። K L ስእል 3d,e 36 ስእል 3d በውጭ ተጨማሪ ምስል 6 የግራፊን ሽፋን እና የንብርብራዊ ተንሸራታች ሂደት የSi ፓርቲክልን አንድነት በድምጽ መስፋፋት ወቅት ለመጠበቅ የሚረዳ የግጭት ኃይል ያመጣሉ። ሆኖም፣ ይህ የግጭት ዘዴ የLi ስርጭትን አይጎዳውም ይመስላል፣ ምክንያቱም በኤሌክትሮኬሚካል መለኪያዎች ጥሩ የተወሰነ አቅም ስለሚገኝ። የፓርቲክልች የድምጽ መስፋፋት፣ በአጠቃላይ፣ ሁለተኛው ኤሌክትሮድ ጋር ያለው ግንኙነት በጣም የተወሰነ ቢሆንም፣ በሁሉም ራዲያል አቅጣጫዎች ተመሳሳይነት ያለው መሆኑም ልብ ሊባል ይገባል። ይህ የግራፊን ንብርቦች ወደ Si ኮር (በ ላይ በቀይ እና ብርቱካናማ ነጠብጣብ መስመሮች ይመልከቱ) ተመሳሳይነት ያለው የLi ion ስርጭት አቅምን ያሳያል። የ ትንተና በተጨማሪ የLi ስርጭት በግራፊን ንብርቦች በኩል በጣም ፈጣን መሆኑን ያሳያል፣ ይህም ከቀደምት ጥናቶች ጋር ይስማማል , . በተጨማሪም፣ የታየው የግጭት ተጽእኖ በዋናነት ከግራፊን የሽፋን ንብርቦች እንጂ ከገጽ ተወላጅ ኦክሳይድ ንብርቦች አይደለም ምክንያቱም የገጽ ኦክሳይድ ንብርቦች በጣም ቀጭን ስለሆኑ ምንም ጉልህ ተጽእኖ የላቸውም። የገጽ ኦክሳይድ ንብርቦች ላይ የተመሰረተው የግጭት ተጽእኖ ሲታይ Si ክፍት መዋቅሮች , ሲኖራቸው ወይም ኦክሳይድ ንብርቦች በጣም ወፍራም ሲሆኑ ብቻ ይታያል። ስእል 3a,b በቦታው 30 37 7 11 38 የመቋቋም እና የኤሌክትሮኬሚካል መለኪያዎች በግራፊን እድገት ላይ፣ የንቁ ቁስ ስብሰባ የመቋቋም አቅም በእጅጉ ተሻሽሏል። በዱቄት ሲቀላጤ፣ ንጹህ Si ዝቅተኛ የመቋቋም አቅም <10−7 S cm−1 ያሳያል፣ በ1 wt% የግራፊን ጭ