Dlaczego? Choćby ze względu na fakt, iż takie urządzenia zapewniają możliwość magazynowania większych ilości energii niż ma to miejsce w przypadku zwykle stosowanych baterii litowo-jonowych. Chińska alternatywa uzyskała natomiast w czasie zorganizowanych prób efektywność na poziomie 95,8% oraz żywotność sięgającą około 960 godzin.
Czytaj też: Ładujesz i ładujesz, a pojemności nie ubywa. Ten akumulator to spełnienie snów
Inżynierowie stojący za tym niewątpliwym sukcesem postawili na rozpuszczalny katalizator wprowadzony do elektrolitu. W takim wariancie posłużył on za mediator redoks, dzięki któremu doszło do zwiększenia transportu ładunku i ograniczenia zjawiska pasywacji elektrody. W ostatecznym rozrachunku powstały akumulator osiąga bardzo niskie napięcie 0,52 V i utrzymuje imponującą stabilność cykli.
Dodajmy do tego wydajność wynoszącą nawet 95,8 procent, a zrozumiemy, dlaczego przedstawiciele Chińskiej Akademii Nauk mają ogromne powody do radości. W długofalowej perspektywie poczynione postępy powinny mieć przełożenie na pojawienie się skutecznych rozwiązań oddelegowanych do długotrwałego magazynowania energii w dużych ilościach.
Testy, którymi została objęta chińska bateria litowo-powietrzna, potwierdziły jej wysoką żywotność i wydajność
Artykuł na ten temat został zamieszczony na łamach Angewandte Chemie International Edition. W odróżnieniu od akumulatorów litowo-jonowych, gdzie jony litu przemieszczają się między dwiema elektrodami, bateria z Państwa Środka wykorzystuje metaliczną anodę litową. W takim wariancie jony litu rozpraszają się z anody podczas rozładowywania i trafiają do porowatej katody, gdzie zachodzi reakcja z tlenem z otoczenia. Powstaje wtedy nadtlenek litu. Kiedy ładowanie dobiegnie końca, jony litu wracają do anody, a uwalniany jest metaliczny lit i tlen.
Skoro mówimy o tak wspaniałej technologii, to dlaczego nie jest ona powszechnie wykorzystywana? Jednym z trapiących ją problemów było dotychczas tzw. nadnapięcie, określane czasami mianem nadpotencjału. Poza tym komplikacji dostarczał fakt, iż do wytwarzania tlenu potrzeba wysokich napięć, które mogą niszczyć elektrolit i wywoływać niepożądane reakcje uboczne. W konsekwencji spada wydajność oraz żywotność akumulatora.
Czytaj też: Bateria litowo-siarkowa z historycznym rezultatem. Takiej konstrukcji jeszcze nie było!
Szukając wyjścia z sytuacji, członkowie zespołu badawczego postawili na materiał zwany DMII jako katalizator i mediator redoks w celu poprawy wydajności i żywotności akumulatorów litowo-powietrznych. Przyniosło to pożądane efekty, a końcowy rezultat dotyczący wydajności i żywotności powstałej baterii można uznać za ogromny sukces chińskich naukowców.