pe baza densităților lor mari de energie gravimetrică și volumetrică, bateriile Li-ion sunt tehnologia de alegere pentru electronica portabilă și mobilitatea electrică. Electrozii pozitivi și negativi din bateriile Li-ion sunt capabili să stocheze Li, a căror greutate specifică este un factor decisiv în densitatea energiei. Deoarece densitatea energetică a chimiilor de inserție Li-ion se apropie de limita sa, cercetarea intensivă este îndreptată către anozi și catozi de mare capacitate. Bateriile Li−air sau Li−O2 au aplicații cu potențial mare de energie, cum ar fi vehiculele electrice, datorită densității lor teoretice specifice de energie extrem de ridicate.
la electrodul pozitiv din bateriile tipice aprotice Li−O2, procesul de încărcare (dis)se desfășoară prin formarea (reacția de reducere a oxigenului, ORR) și descompunerea (reacția de evoluție a oxigenului, OER) a Li2O2 conform reacției 2LI+ + O2 Li2o2. Provocările includ:
- formarea reversibilă a Li2O2 în condiții de ciclism realiste
- prevenirea reacțiilor de descompunere a electroliților.
anodul final este Li-metal având cea mai mare capacitate specifică pentru Li (3860 mAh g-1), de peste zece ori mai mare decât anozii grafit standard (370 mAh g-1) și cel mai mic potențial redox (-3,04 V față de hidrogenul standard). Provocările includ:
- prevenirea reacțiilor de descompunere a electroliților și stabilizarea interfeței electrolitice Li-metal
- placare li-metal compactă reversibilă care împiedică formarea Li-dendritei.
în prezent, provocarea este de a obține o mai bună înțelegere a acestor procese fundamentale și de a obține o durată lungă de viață prin dezvoltarea de electroliți mai stabili și printr-un control mai bun al formării și descompunerii reversibile Li2O2 și li-metal.
în cadrul stocării electrozilor grupului de energie electrochimică (vezi) sunt investigate mecanismele fundamentale ale Catodilor Li-metal și Li2O2 și sunt dezvoltate noi materiale pentru a obține performanțe îmbunătățite.
