У наші дні літій-іонні акумулятори використовуються повсюдно - від смартфонів і планшетів до електромобілів і літаків. Але з кожним днем вимоги до батарей ростуть, тому вчені по всьому світу працюють над альтернативними джерелами живлення з більш високою ємністю.
Однією з найбільш перспективних альтернатив традиційним літій-іонним акумуляторам вважаються літій-повітряні елементи: при однаковій масі вони мають у п'ять разів більшу ємність. На жаль, існує проблема: вона полягає в швидкій деградації позитивного електрода, який зазвичай зроблений з вуглецю. В результаті, буквально після десятка циклів зарядки-розрядки акумулятор перестає працювати. Причину такої поведінки літій-повітряних елементів вдалося встановити російським вченим з МДУ імені М.В.Ломоносова.
Літій-повітряні акумулятори виробляють електроенергію буквально з повітря: принцип їх роботи заснований на окисленні літію киснем до пероксиду літію Li2O2. Раніше вважалося, що до руйнування позитивного електрода призводить реакція вуглецю з Li2O2. Однак вітчизняні вчені встановили, що це не так.
Виявилося, що електрод деградує в результаті реакції вуглецю з дуже активним і при цьому короткоживучим супероксидом літію LiO2. Супероксид у комірці існує всього кілька секунд, однак за цей час встигає окислити поверхню вуглецевого електрода.
Проведене дослідження в перспективі допоможе при створенні ефективних акумуляторних батарей нового покоління.