Bateria viitorului va fi bateria litiu-aer (Li-O2)

Momentan, maşinile electrice de serie sunt dotate cu baterii litiu-ion, a căror tehnologie actuală e foarte scumpă, în timp ce autonomia oferită este considerată insuficientă. În teste preliminare producţiei de mare serie se află bateriile litiu-polimer, precum şi litiu-sulf, care se arată promiţătoare pentru obţinerea unor autonomii de circa 300 km.

Totuşi, specialiştii consideră că bateriile litiu-aer sunt cea mai eficientă soluţie pentru transportul viitorului, chiar dacă tehnologia nu va disponibilă pentru producţia de masă mai devreme de 10 ani, conform estimărilor. De ce sunt bateriile litiu-aer atât de lăudate?

Într-o baterie, fluxul de energie este dat de direcţia în care cele două materiale, din care sunt fabricate anodul şi catodul, fac schimb de electroni: într-o direcţie, bateria se încarcă, în cealaltă, se descarcă, alimentând consumatorul (în cazul maşinilor, motorul electric).

Mare problemă ţine de capacitatea specifică redusă a materialelor actuale, catodul dintr-o baterie litiu-ion având maximum 200 mAh/g, iar tehnologia de fabricare duce la mase foarte mari, de ordinul a câteva sute de kilograme – ceea ce automat se reflectă în autonomia mai scăzută.

În cazul unei baterii litiu-aer (Li-O₂), rolul catodului este luat pur şi simplu de oxigenul din aer. Prin urmare, pe lângă construcţia mult mai compactă şi masa mai redusă, o astfel de barterie litiu-aer mai înseamnă, în teorie, şi o capacitate specifică cu mult mai mare, de circa 5.200 Wh/kg – deci o astfel de baterie Li-O₂ ar putea stoca de 5-10 ori mai multă energie.

Sună extraordinar, însă cercetătorii trebuie să găsească soluţii de contracarare a unor probleme. Cea mai importantă este folosirea în siguranţă a oxigenului din aerul înconjurător – umezeala din aer poate duce la reacţii care ar putea avea ca rezultat explozia bateriei, prin urmare, e nevoie de o membrană metalică specială, care să permită doar oxigenului să treacă.

Un lucru rămâne cert: din punct de vedere al densităţii energetice, bateria litiu-aer rivalizează cu actualii carburanţi bazaţi pe petrol, deci investiţia în cercetarea soluţiei bateriilor Li-O₂ este pe deplin justificată. Din păcate, prognozele specialiştilor rămân încă pesimiste, dezvoltarea tehnologiei putând dura unul sau două decenii.