Uma equipe de pesquisa do NIMS liderada por Yoshimi Kubo e Akihiro Nomura desenvolveu baterias de lítio-ar com capacidade de armazenamento elétrico 15 vezes maior do que a capacidade das baterias convencionais de íon-lítio usando nanotubos de carbono (CNT) como material de eletrodo de ar.

Espera-se que a demanda por baterias recarregáveis ​​aumente rapidamente como fontes de energia de veículos elétricos e fontes conjuntas de eletricidade doméstica com células solares. As baterias de íon-lítio atuais têm vantagens de compactação, altas tensões, e longa vida, mas suas densidades de energia, que representam as capacidades de armazenamento elétrico, quase atingiram seu limite. As baterias de lítio-ar têm grande potencial para superar esse problema. A bateria de lítio-ar teria a maior densidade de energia em teoria. A bateria, conforme teorizado, pode ter capacidade drasticamente grande e reduzir os custos de produção. Contudo, a pesquisa de baterias convencionais geralmente se concentra em estudos básicos de reações de baterias usando pequenas quantidades de materiais, e, portanto, não foi projetado para demonstrar grandes capacidades de bateria usando células de tamanho e formato reais.

A equipe de pesquisa alcançou recentemente uma capacidade de armazenamento elétrico muito alta de 30 mAh / cm2 usando formas de células realistas. Este valor representa cerca de 15 vezes maior capacidade em comparação com a capacidade das baterias convencionais de íons de lítio (cerca de 2 mAh / cm2). Essa conquista foi feita usando CNTs como um material de eletrodo de ar, otimizando assim a microestrutura do eletrodo. Os pesquisadores acham que a grande capacidade da bateria pode ser atribuída à grande área de superfície e estrutura flexível dos CNTs. É improvável que o conhecimento existente possa explicar o aumento de capacidade visto neste estudo, e essas descobertas podem estimular a discussão sobre os mecanismos de reação da bateria de lítio-ar.

À luz desses resultados, os cientistas pretendem desenvolver práticas, baterias de lítio-ar de alta capacidade, explorando técnicas para aumentar a densidade de energia em pilhas de camadas de células, e remover impurezas do ar.