Un equipo de investigación del NIMS dirigido por Yoshimi Kubo y Akihiro Nomura ha desarrollado baterías de litio-aire con una capacidad de almacenamiento eléctrico 15 veces mayor que la capacidad de las baterías de iones de litio convencionales que utilizan nanotubos de carbono (CNT) como material de electrodo de aire.

Se espera que la demanda de baterías recargables aumente rápidamente como fuentes de energía de vehículos eléctricos y fuentes conjuntas de electricidad doméstica con células solares. Las baterías de iones de litio actuales tienen ventajas de compacidad, altos voltajes, y larga vida, pero sus densidades energéticas, que representan capacidades de almacenamiento eléctrico, casi han alcanzado su límite. Las baterías de litio-aire tienen un gran potencial para superar este problema. La batería de litio-aire sería la mayor densidad de energía en teoría. La batería, como se teorizó, puede tener una capacidad drásticamente grande y reducir los costos de producción. Sin embargo, La investigación de baterías convencional generalmente se enfoca en estudios básicos de reacciones de baterías utilizando pequeñas cantidades de materiales, y, por lo tanto, no está diseñado para demostrar grandes capacidades de batería utilizando celdas de tamaño y forma reales.

El equipo de investigación logró recientemente una capacidad de almacenamiento eléctrico muy alta de 30 mAh / cm2 utilizando formas de celda realistas. Este valor representa aproximadamente 15 veces más capacidad en comparación con la capacidad de las baterías de iones de litio convencionales (aproximadamente 2 mAh / cm2). Este logro se logró mediante el uso de CNT como material de electrodo de aire, optimizando así la microestructura del electrodo. Los investigadores creen que la gran capacidad de la batería se puede atribuir a la gran superficie y estructura flexible de los CNT. Es poco probable que el conocimiento existente pueda explicar el aumento de capacidad observado en este estudio. y estos hallazgos pueden estimular la discusión sobre los mecanismos de reacción de las baterías de litio-aire.

A la luz de estos resultados, los científicos tienen como objetivo desarrollar prácticas, baterías de litio-aire de alta capacidad mediante la exploración de técnicas para aumentar la densidad de energía en las pilas de capas de células, y eliminar las impurezas del aire.