Один из реагентов — воздух Китайская CATL, один из крупнейших производителей тяговых аккумуляторов для автомобилей в мире, изучает перспективную технологию литий-воздушных батарей. В теории такие аккумуляторы способны обеспечить электромобилям запас хода свыше 2000 км без существенного увеличения массы батареи. Их расчётная плотность энергии может достигать 3505 Вт·ч/кг — это как минимум в пять раз больше показателей современных твердотельных аккумуляторов. Источник изображения: Zeekr // https://www.zeekr.eu/models/001 Главная особенность технологии заключается в том, что батарея использует кислород из окружающего воздуха в качестве одного из реагентов. При разряде металлический литий вступает в электрохимическую реакцию с кислородом, образуя пероксид лития (Li₂O₂) и высвобождая энергию для питания электродвигателя. Во время зарядки процесс должен идти в обратном направлении: пероксид лития разлагается, кислород высвобождается, а металлический литий восстанавливается. В отличие от обычных литий-ионных аккумуляторов, такой системе не нужно хранить весь необходимый для реакции материал внутри корпуса. Однако впечатляющие характеристики пока существуют преимущественно на бумаге. Плотность энергии в 3505 Вт·ч/кг — теоретический показатель, рассчитанный исходя из химических свойств системы. Для сравнения, у обычных литий-ионных элементов он составляет примерно 200–300 Вт·ч/кг, а у перспективных твердотельных батарей — около 350–500 Вт·ч/кг. У литий-воздушных аккумуляторов есть несколько серьёзных проблем. Образующийся при работе пероксид лития накапливается в пористом электроде и постепенно затрудняет доступ кислорода, из-за чего ёмкость батареи снижается. При зарядке этот процесс должен быть обратимым, но полностью восстановить исходное состояние пока сложно. Кроме того, содержащиеся в обычном воздухе влага и углекислый газ способны вступать в нежелательные реакции и образовывать трудноудаляемые соединения. Поэтому аккумуляторам, вероятно, потребуется дополнительная система фильтрации воздуха.