В центре внимания оказался неупорядоченный углерод. В отличие от классического графита с его идеальной кристаллической решеткой, этот материал обладает хаотичной структурой с обилием пустот. Теоретически это сулит колоссальный прирост емкости, но на практике такие материалы часто деградируют быстрее и теряют заряд. Чтобы найти «золотую середину», физики применили двойное воздействие: интенсивное механическое измельчение и последующий термический отжиг при 800 °C.
Для анализа изменений на атомарном уровне применялся метод ядерного магнитного резонанса. Выяснилось, что исходное вещество представляло собой плотный массив хаотичных фрагментов. После измельчения материал стал пористым и рыхлым, начав активно поглощать кислород и водород из воздуха, что подтвердилось протонными сигналами. Однако ключевым стал третий этап – нагрев. При 800 °C хаотичные блоки начали самоорганизовываться, формируя графеноподобные упорядоченные зоны.
Этот гибридный подход позволил объединить достоинства двух миров: высокую вместимость аморфной фазы и химическую стабильность, а также отличную проводимость графита. Контролируя параметры помола и температуру печи, можно буквально «программировать» свойства будущего электрода. В планах научной группы – проверить, как именно эти микроупорядоченные зоны ускоряют движение ионов лития внутри реального элемента питания.
