Vil lithium-luft-batterier nogensinde flyve?

Midt i stigende klimabekymringer, mange regeringer og videnskabsmænd verden over forsøger at reducere flyrejsers miljøpåvirkning. Elektriske fly er en mulig løsning, men der er brug for bedre batterier til at drive store fly over lange afstande. Lithium-luft batterier, en af ​​de mest lovende teknologier, står over for udfordringer med at flyve fra laboratoriebænken til de venlige himmelstrøg, ifølge en artikel i Kemi- og ingeniørnyheder ( C&EN ).

Lille, kortdistance elektriske fly kan drives af lithium-ion-batterier, den genopladelige teknologi, der driver mobiltelefoner, bærbare computere og elbiler (og blev for nylig anerkendt med en Nobelpris). Imidlertid, de bedste lithium-ion-batterier har en specifik energi på omkring 250 W t/kg - meget mindre end de 800 W t/kg, der skal til for at en Boeing 737 kan flyve fra Chicago til New York City, skriver medvirkende redaktør Tien Nguyen. Lithium-luft-batterier tilbyder teoretisk en maksimal specifik energi på 3, 460 W t/kg, og den ilt, der kræves til batteriernes drift, kunne leveres af et flys indbyggede luftlagrings- og filtreringssystemer, siger eksperter. Men først, videnskabsmænd skal overvinde en bølge af forhindringer, der begrænser teknologiens praktiske funktion.

Sammenlignet med lithium-ion teknologi, lithium-luft-batterier har en mere kompleks kemi, der bruger ilt til at oxidere en lithium-metal anode. Som resultat, elektrolytopløsningen, som transporterer lithiumioner fra anode til katode, nedbrydes hurtigt, begrænser batteriernes genopladelighed. Forskere leder efter mere stabile elektrolytter, men indtil videre tillader det bedste alternativ kun omkring 90 opladningscyklusser (langt under de tusindvis af opladningscyklusser, der er mulige for lithium-ion-batterier). En anden udfordring er, om batterierne kunne køre på luft frem for ren ilt, som er rørt ind til lab-skala batterier. Kuldioxid eller vand i luften kan forstyrre kemien. Imidlertid, nyere undersøgelser tyder på, at vand måske ikke er så problematisk for batterierne, som man engang troede, og videnskabsmænd siger, at kulstoffangstteknologi kunne bruges til at fjerne kuldioxid fra luften.