Специалистам университета Райса и сотрудникам исследовательского центра компании Honda удалось найти способ радикального увеличения емкости литиевых аккумуляторов. На страницах журнала Journal of Physical Chemistry Letters ученые представили результаты расчета эффективности модифицированных атомами бора графеновых электродов. По их словам, батареи с такими электродами могут обладать емкостью до 2100 ватт-часов на килограмм или свыше 7,6 мегаджоулей на килограмм. Для сравнения, обычный литиевый аккумулятор имеет удельную емкость меньше двух мегаджоулей на килограмм.
Исследователи пишут о том, что их работа открывает путь к применению в аккумуляторных электродах графена. Теоретически этот материал мог бы быть идеальным для изготовления электродов из-за своей большой площади поверхности, однако как расчеты, так и эксперименты показали плохую способность графена реагировать с литием. Без удерживания ионов лития на графеновой мембране все преимущества сходили на нет, но новые данные моделирования указали на то, что проблема решается добавкой бора.
Промышленный синтез подобного графена, по словам авторов, пока не освоен, однако это не означает того, что их результаты не имеют практического применения. В аннотации своей статьи они указывают на то, что моделирование взаимодействия ионов лития с разными наноматериалами может помочь в поиске недорогих и эффективных электродов.