Композитный анодный материал, совместно разработанный представителями Института ядерной физики им. Д.В. Скобельцина и факультета химии МГУ, позволяет значительно увеличивать эффективность объёмных и тонкоплёночных литий-ионных батарей.

Основным новшеством данного проекта, представленного на страницах журнала Journal of Materials Chemistry A, стало использование углеродных структур с очень сложной поверхностной архитектурой, получаемых плазменным напылением. Плотный массив графеноподобных наностенок, ориентированных вертикально по отношению к поверхности металлической подложки, составляет основу, обеспечивающую активным анодным материалам — кремнию и германию — оптимальные структурные свойства.

Среди известных анодных материалов кремний обладает наивысшей гравиметрической ёмкостью — до 4200 мА ч/г. Уступая в этом отношении кремнию, германий на несколько порядков величины превосходит его по скорости диффузии ионов лития, что позволяет повысить мощность батареи без значительного увеличения её объёма.

Слои кремния или германия толщиной 10–50 нм наносились на поверхность углеродных наностенок методом магнетронного напыления. Авторами было показано, что полученная трехмерная архитектура характеризуется высокой удельной ёмкостью и улучшенной циклической стабильностью характеристик кремниевых и германиевых анодов.