Au milieu des préoccupations climatiques croissantes, de nombreux gouvernements et scientifiques du monde entier tentent de réduire l'impact environnemental du transport aérien. Les avions électriques sont une solution possible, mais de meilleures batteries sont nécessaires pour propulser les gros avions sur de longues distances. Batteries lithium-air, l'une des technologies les plus prometteuses, relever des défis en s'envolant de la paillasse du laboratoire vers les cieux amicaux, selon un article de Nouvelles de la chimie et de l'ingénierie ( C&EN ).

Petit, les avions électriques à courte distance peuvent être alimentés par des batteries lithium-ion, la technologie rechargeable qui alimente les téléphones portables, ordinateurs portables et voitures électriques (et a récemment reçu un prix Nobel). Cependant, les meilleures batteries lithium-ion ont une énergie spécifique d'environ 250 W h/kg, soit bien moins que les 800 W h/kg nécessaires pour qu'un Boeing 737 vole de Chicago à New York, le rédacteur en chef collaborateur Tien Nguyen écrit. Les batteries lithium-air offrent théoriquement une énergie spécifique maximale de 3, 460 Wh/kg, et l'oxygène nécessaire au fonctionnement des batteries pourrait être fourni par les systèmes de stockage et de filtration d'air à bord d'un avion, les experts disent. Mais d'abord, les scientifiques doivent surmonter une série d'obstacles qui limitent l'aspect pratique de la technologie.

Par rapport à la technologie lithium-ion, Les batteries lithium-air ont une chimie plus complexe qui utilise de l'oxygène pour oxyder une anode lithium-métal. Par conséquent, la solution électrolytique, qui transporte les ions lithium de l'anode à la cathode, se décompose rapidement, limitant la recharge des batteries. Les scientifiques recherchent des électrolytes plus stables, mais jusqu'à présent, la meilleure alternative ne permet qu'environ 90 cycles de charge (bien en deçà des milliers de cycles de charge possibles pour les batteries lithium-ion). Un autre défi est de savoir si les batteries pourraient fonctionner à l'air plutôt qu'à l'oxygène pur, qui est acheminé pour les batteries à l'échelle du laboratoire. Le dioxyde de carbone ou l'eau dans l'air pourraient interférer avec la chimie. Cependant, des études récentes suggèrent que l'eau pourrait ne pas être aussi problématique pour les batteries qu'on le pensait, et les scientifiques disent que la technologie de capture du carbone pourrait être utilisée pour éliminer le dioxyde de carbone de l'air.