Te midden van groeiende klimaatproblemen, veel regeringen en wetenschappers over de hele wereld proberen de impact van vliegreizen op het milieu te verminderen. Elektrische vliegtuigen zijn een mogelijke oplossing, maar er zijn betere batterijen nodig om grote vliegtuigen voor lange afstanden van stroom te voorzien. Lithium-lucht batterijen, een van de meest veelbelovende technologieën, uitdagingen aangaan bij het vliegen van de laboratoriumbank naar de vriendelijke lucht, volgens een artikel in Chemisch en technisch nieuws ( C&EN ).

Klein, elektrische vliegtuigen voor korte afstanden kunnen worden aangedreven door lithium-ionbatterijen, de oplaadbare technologie die mobiele telefoons van stroom voorziet, laptops en elektrische auto's (en werd onlangs bekroond met een Nobelprijs). Echter, de beste lithium-ionbatterijen hebben een specifieke energie van ongeveer 250 W h/kg - veel minder dan de 800 W h/kg die een Boeing 737 nodig heeft om van Chicago naar New York City te vliegen, bijdragende redacteur Tien Nguyen schrijft. Lithium-luchtbatterijen bieden theoretisch een maximale specifieke energie van 3, 460 Wu/kg, en de zuurstof die nodig is voor de werking van de batterijen kan worden geleverd door de luchtopslag- en filtratiesystemen aan boord van een vliegtuig, deskundigen zeggen. Maar eerst, wetenschappers moeten een golf van obstakels overwinnen die de bruikbaarheid van de technologie beperken.

Vergeleken met lithium-iontechnologie, lithium-luchtbatterijen hebben een complexere chemie die zuurstof gebruikt om een ​​lithium-metaalanode te oxideren. Als resultaat, de elektrolytoplossing, die lithiumionen van anode naar kathode transporteert, ontleedt snel, het beperken van de oplaadbaarheid van de batterijen. Wetenschappers zoeken naar stabielere elektrolyten, maar tot dusver maakt het beste alternatief slechts ongeveer 90 oplaadcycli mogelijk (veel minder dan de duizenden oplaadcycli die mogelijk zijn voor lithium-ionbatterijen). Een andere uitdaging is of de batterijen op lucht kunnen werken in plaats van op pure zuurstof, die wordt doorgesluisd voor batterijen op laboratoriumschaal. Kooldioxide of water in de lucht kan de chemie verstoren. Echter, recente studies suggereren dat water misschien niet zo problematisch is voor de batterijen als ooit werd gedacht, en wetenschappers zeggen dat koolstofafvangtechnologie kan worden gebruikt om koolstofdioxide uit de lucht te verwijderen.