O Instituto Nacional de Ciência de Materiais do Japão, em parceria com a empresa Toyo Carbon, desenvolveu um novo eletrodo de carbono, possibilitando que uma bateria de lítio-ar empilhada de 1 Wh operasse de forma estável. Os resultados da pesquisa foram publicados em 18 de setembro de 2025 na revista Cell Reports Physical Science.

A equipe de pesquisa combinou o material de carbono poroso CNovel da Toyo Carbon com a tecnologia de membrana de carbono autoportante do NIMS, desenvolvendo um eletrodo de carbono com estrutura porosa de controle hierárquico. Esse novo eletrodo de carbono aumenta a durabilidade ao elevar a cristalização e estabelece um processo de fabricação capaz de produzir eletrodos de grande área de 10 cm × 10 cm, fornecendo a base tecnológica para ampliação do tamanho das baterias.

Integrando esses avanços tecnológicos, a equipe fabricou um protótipo de bateria de lítio-ar empilhada de 1 Wh utilizando eletrodos de carbono de 4 cm × 4 cm, e verificou sua operação estável. A tecnologia de eletrodo de carbono também aborda três desafios críticos das baterias de lítio-ar: maior potência de saída, maior vida útil e escalabilidade, criando novas possibilidades para aplicações em baterias para aeronaves elétricas e outros campos.