Un nuevo tipo de baterías de litio y oxígeno es lo que ha desarrollado un grupo de científicos del MIT, del Laboratorio Nacional Argonne y la Universidad de Pekín. Estas baterías de cátodos de nanolitio vienen a arreglar las principales desventajas de las baterías de litio-aire pensadas para los coches. El litio-aire permite almacenar más energía en el mismo espacio que las actuales, pero pierden un 30% de energía cuando son cargadas, al dispersarse en forma de calor en al aire, y los componentes necesarios para inyectar el oxígeno son caros. Las nuevas baterías que han desarrollado permiten almacenar el doble de capacidad que las que se habían descubierto hasta ahora, y podrían llegar incluso a cuadruplicarlas.
Las baterías actuales de litio-aire cogen oxígeno del exterior para generar una reacción química con el litio durante el ciclo de descarga. Luego, el oxígeno sale al exterior al cargar la batería. En la nueva variante, se consigue perder sólo un cuarto de la energía en forma de calor. Para esto, se evita que el oxígeno vuelva a su estado gaseoso, manteniéndolo en estado sólido. Gracias a esto, sólo se pierde el 8% de la energía cuando se carga un coche.
Al mantener el estado sólido, se evita que el oxígeno pueda romper componentes internos de la estructura de la batería, ya que cuando el volumen del oxígeno varía mucho cuando cambia de estado. Para conseguir esto, los científicos mantienen las nanopartículas de litio y oxígeno en una matriz de óxido de cobalto, lo cual le confiere mayor estabilidad. Con esto, consiguen que las transiciones químicas entre LiO2, Li2O2 y Li2O puedan conseguirse en estado sólido, sin tener que pasar a estado gaseoso. Este sistema también permite proteger las baterías de posibles sobrecargas. Hicieron pruebas durante 15 días, con hasta 120 ciclos de carga y descarga, y las baterías sólo perdieron un 2% de su capacidad, lo cual indica que tendrán una duración mucho mayor que las actuales a largo plazo.
Actualmente se utilizan baterías de iones de litio en los coches eléctricos, como el Tesla Model S. En el futuro, es probable que los coches utilicen baterías de litio-oxígeno, debido a que se podría conseguir una autonomía 10 veces superior a la actual, pasando de 300 kilómetros por carga hasta incluso 3.000.
