黒鉛負極にリチウムが最大まで入ると LiC₆ になる。黒鉛の理論容量(黒鉛の質量あたり)はどれに最も近いか。炭素の原子量を12.01、ファラデー定数を96485 C/molとし、1 mAh = 3.6 C とする。

正解：C. 約372 mAh/g

C₆ 1 mol(72.06 g)に Li⁺ 1 mol と電子1 mol が入るので、蓄えられる電気量は 96485 C です。質量あたりの容量は Q = nF/(3.6M) = 1 × 96485 / (3.6 × 72.06) ≈ 372 mAh/g になります。約339 mAh/g は、分母に Li を含めた LiC₆ の質量(78.99 g/mol)を使った値で、負極の容量はふつうリチウムを含まない黒鉛の質量あたりで表します。約2230 mAh/g は、炭素原子1個にリチウム1個が入ると考えた誤りです。実際の黒鉛負極は理論値に近い約350〜360 mAh/g で使われており、これより大きな容量をねらってシリコンなどの材料が研究されています。