Литий-воздушные батареи теоретически могут иметь плотность энергии в десять раз выше, чем литий-ионные, что делает их перспективными для электромобилей и систем хранения энергии. Однако их коммерциализация сдерживалась ограниченным числом активных каталитических центров для кислородных реакций при заряде-разряде.

Исследователи из Института науки и технологий и Института передовых технологий решили эту проблему, применив новую стратегию атомарного контроля дефектов, пишет EurekAlert. Это позволило резко улучшить эффективность быстрого заряда-разряда.

В структуру двумерного WSe₂ были введены атомы платины и созданы вакансии атомов селена на поверхности. Вакансии служат ключевыми центрами реакции: они адсорбируют и активируют молекулы кислорода, значительно ускоряя и реакцию восстановления кислорода при разряде, и реакцию выделения кислорода при заряде.

Таким образом, вся плоскость материала превратилась в активные центры без потери электропроводности.

Новый подход, по словам исследователей, ускорит коммерциализацию высокомощных мобильных энергосистем. К тому же, его можно применять не только в литий-воздушных батареях, но и в электролизе воды и топливных элементах, где требуются высокоэффективные катализаторы.

Конкретные показатели, которых удалось достичь, ученые пока не раскрывают.

Группа инженеров из Германии разработала метод повышения емкости и стабильности литий-серных аккумуляторов. В его основе полимерный материал, образующий каркас с открытыми порами.