Основная инновация, предложенная американскими учеными, заключается в специальном катализаторе на основе доступных материалов, таких как железо. Он ускоряет формирование высококристаллического графита при значительно более низких температурах — менее 1500 °C, вместо традиционных 3000 °C. Кроме того, процесс занимает всего несколько часов вместо нескольких недель, что резко снижает энергопотребление и затраты.

Важно, что катализатор можно многократно извлекать, перерабатывать и использовать заново, что улучшает экономику всего производства. В качестве сырья подходят не только различные виды угля, но и отходы угольной промышленности, биоуголь, нефтяной кокс и даже пластиковые отходы. Полученный графит соответствует промышленным стандартам — например, аноды батарей на его основе работают так же эффективно, как и аноды из коммерческого графита.

«Низкотемпературный синтез графита из угля и угольных отходов может стать отличным активом для американской экономики, — отметил ведущий исследователь Ким Ки Джун. — Новые источники и методы производства графита нужны сейчас как никогда».

Графит имеет стратегическое значение для США, поскольку используется в аккумуляторах, сталелитейной и атомной промышленности, но его поставки сильно зависят от импорта. Сейчас около 70% природного и 60% синтетического графита в мире производит Китай, а добыча природного графита в США прекратилась еще в 1990 году. Новая технология может создать в стране конкурентоспособную производственную базу для этого материала.

Гексагональный нитрид бора, который называют белым графеном, применяется в разработке более быстрых транзисторов. Команда ученых из Австрии и Великобритании тщательно изучила и описала процесс выращивания белого графена на металлических подложках.