com base nas suas grandes densidades de energia gravimétrica e volumétrica, as baterias de iões Li são a tecnologia de escolha para eletrônica portátil e mobilidade elétrica. Os eletrodos positivos e negativos em baterias de íons Li são capazes de armazenar Li, cujo peso específico é um fator decisivo na densidade de energia. À medida que a densidade de energia dos químicos de inserção de Li-iões se aproxima do seu limite, pesquisas intensivas são direcionadas para ânodos e cátodos de alta capacidade. As baterias Li−air ou Li−O2 têm um grande potencial de aplicações de energia faminta, como veículos elétricos, devido à sua densidade de energia específica teórica extremamente elevada.
At the positive electrode in typical aprotic Li−O2 batteries, the (dis)charge process proceeds via the formation (oxygen reduction reaction, ORR) and decomposition (oxygen evolution reaction, OER) of Li2O2 according to the reaction 2Li+ + O2 → Li2O2. Os desafios incluem::
- formação reversível de Li2O2 em condições cíclicas realistas
- prevenção de reacções de decomposição electrolítica.
o ânodo final é Li-metal com a maior capacidade específica para Li( 3860 mAh g-1), mais de dez vezes maior que os ânodos de grafite padrão (370 mAh g-1), e o menor potencial redox (-3.04 V versus hidrogênio padrão). Os desafios incluem::
- prevenir reacções de decomposição electrolítica e estabilizar a interface electrolítica Li-metal
- revestimento compacto reversível Li-metal impedindo a formação de Li-dendrite.
actualmente, o desafio é obter uma melhor compreensão destes processos fundamentais, e alcançar uma vida de longo ciclo através do desenvolvimento de electrólitos mais estáveis e de um melhor controlo da formação e decomposição reversíveis de Li2O2 e Li-metal.
dentro do armazenamento de energia eletroquímica (ver) eletrodos de grupo os mecanismos fundamentais nos cátodos Li-metal e Li2O2 são investigados, e novos materiais são desenvolvidos para alcançar um melhor desempenho.
