Исследователи из Йокогамского национального университета (Япония) предложили добавлять в электроды литий-ионных аккумуляторов графеновый мезопористый материал - так называемую "мезогубку" (graphene mesosponge, GMS). Результаты работы опубликованы 8 октября 2026 года в журнале Advanced Energy Materials.

Литий-ионные батареи питают смартфоны, ноутбуки и электромобили. Чтобы сделать их мощнее и ёмче, учёные пытаются увеличить долю активного материала в положительном электроде (катоде), который и ограничивает энергоёмкость. Однако чем больше активного вещества и меньше проводящих добавок и полимерных связующих, тем труднее электронам и ионам лития перемещаться внутри электрода. В результате батарея работает неэффективно.

Команда под руководством профессора Наоаки Ябуути сравнила три углеродных материала в качестве проводящих добавок: ацетиленовую сажу, одностенные углеродные нанотрубки и графеновую мезогубку. Оказалось, что именно GMS благодаря пористой трёхмерной структуре помогает электролиту - жидкости, переносящей ионы, - проникать вглубь электрода. Это создаёт разветвлённую сеть для транспорта электронов и ионов.

Методом FIB-SEM-томографии (трёхмерное imaging-исследование внутренней структуры образца) учёные показали, что GMS распределяется в электроде более равномерно, чем альтернативные добавки. По словам Ябуути, такая архитектура "формирует трёхмерную электронно-ионную транспортную сеть" и улучшает скоростные характеристики.

Важно понимать: речь идёт о лабораторных испытаниях, а не о готовом продукте. Исследование демонстрирует, что добавка перспективна для повышения плотности энергии и мощности, но не доказывает, что она сразу сделает аккумуляторы дешевле или долговечнее. Авторы подчёркивают, что их цель - в будущем совместить высокую энергоёмкость, мощность и быструю зарядку с графитовым отрицательным электродом.

Пока это лишь шаг к более совершенным батареям. О коммерческом внедрении или сроках появления таких аккумуляторов на рынке в статье не сообщается.

Источник: Tech Xplore