В литий-ионной батарее литий движется между катодом и анодом через электролит, а катод содержит тяжелые переходные металлы (кобальт, никель, марганец). В литий-воздушной батарее тяжелые металлы отсутствуют: анод из чистого лития реагирует с кислородом из окружающего воздуха, который служит катодом. Такая архитектура обеспечивает снижение массы аккумулятора и прирост удельной энергии. Она же делает систему чувствительной к влаге, углекислому газу и механическим загрязнениям.
В 2025 году группа ученых из Иллинойсского технологического института и Аргоннской национальной лаборатории США продемонстрировала альтернативную химическую реакцию, которая позволяет запасать больше энергии за цикл. Кроме того, они заменили жидкий электролит на твердую композитную матрицу из керамики, полиэтиленоксида и литий-богатых наночастиц. Твердый электролит решает проблемы утечек и нестабильности при высоких энергиях, а также защищает литиевый анод от влаги.
CATL уже вывела на рынок натрий-ионные батареи для бюджетных электромобилей (модели GAC Aion UT, Changan Oshan 520), с более низкой плотностью, но дешевые и безопасные. Теперь освободившиеся инженерные ресурсы можно бросить на другое направление исследований, пишет Car News China.
Литий-воздушные батареи пригодятся тяжелому транспорту (грузовикам, автобусам, авиации) и стационарным накопителям энергии для солнечных и ветровых станций. CATL планирует потратить 5–10 лет на доведение технологии до коммерческого уровня, но уже сейчас инвестирует в создание опытных линий.
Но прежде специалистам компании придется понять, как избавить литий-воздушные батареи от их недостатков: как защитить их от влажности окружающей среды и углекислого газа, которые обычно приводит к быстрой деградации элемента питания, нестабильному поведению катализатора и сокращают срок службы.
Южнокорейские исследователи разработали новую технологию катализаторов для литий-воздушных батарей, способную преодолеть их главный недостаток — низкую скорость реакций и короткий срок службы. Ученым удалось активировать всю поверхность двумерного материала диселенида вольфрама (WSe₂), которая ранее была химически инертной.
