Printre numeroasele soluții alternative la bateriile tradiționale cu litiu-ion, cercetătorii experimentează cu modele litiu-aer. O nouă inovație în spațiu ar putea rezolva multe dintre problemele expuse anterior de această tehnologie.
O nouă lucrare publicată în Ştiinţă descrie chimia din spatele unei noi baterii litiu-aer, un design inovator care ar putea oferi o densitate de energie mult mai mare decât tehnologia tradițională a bateriilor li-ion. Ar putea servi drept o adevărată descoperire pentru piața bateriilor și o posibilă revoluție pentru transport și vehicule grele, cum ar fi avioanele, trenurile și chiar submarinele.
Noua baterie poate susține mai mult de 1.000 de cicluri de reîncărcare cu doar o mică scădere de cinci procente a eficienței energetice și impact zero asupra eficienței coulombice. Aceasta înseamnă că tot materialul inițial al bateriei era încă activ, fără reacții secundare ireversibile în timpul ciclurilor de încărcare/reîncărcare.
Designul conceput de cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din Illinois folosește un electrolit solid bazat pe un compozit ceramică-oxid de polietilenă, care este mai sigur și mai eficient în comparație cu electroliții lichizi. Materialele ceramice și polimerice utilizate ca electroliți solizi au propriile lor dezavantaje atunci când sunt utilizate separat, dar atunci când sunt combinate, ele pot oferi atât conductivitatea ionică ridicată a ceramicii, cât și stabilitatea ridicată a polimerului.
Electrolitul compozit a putut funcționa la temperatura camerei, o premieră pentru bateriile litiu-aer. Potrivit lui Mohammad Asadi, profesor asistent de inginerie chimică la Illinois Tech, electrolitul în stare solidă „contribuie cu aproximativ 75% la densitatea totală de energie”. Mai este loc de îmbunătățiri ulterioare și reducând la minimum grosimea fără a compromite performanța, noul design ar putea atinge o densitate de energie „foarte, foarte mare”.
Bateria litiu-aer ar putea stoca un kilowatt-oră pe kilogram sau mai mult, ceea ce este de patru ori mai mare decât tehnologia actuală litiu-ion. O baterie litiu-aer bazată pe formarea de oxid de litiu (Li2O), spune articolul Science, poate furniza teoretic o densitate de energie care este „comparabilă cu cea a benzinei”.
În viitor, Asadi intenționează să colaboreze cu parteneri din industria privați pentru a încerca să optimizeze designul pentru producție. Cercetătorul spune că noua descoperire tehnologică a deschis „o fereastră mare de posibilitate” pentru a aduce efectiv pe piață bateriile litiu-aer.
