锂空气电池或将成为锂离子电池最佳代替者

美国阿岗国家实验室、美国伊利诺伊大学芝加哥分校和加州州立大学北岭分校的研究人员成功研发出“锂空气”电池，该技术产品最终可能成为锂离子电池的最佳替代者，有可能帮助突破电动汽车里程瓶颈。过去的锂空气电池因生命周期短和需要使用纯氧的原因，氧气罐必须是电池系统的一部分，但由于所占空间大，一般不能用于电动车辆。而最新研发的使用外部空气的锂空气电池解决了这个问题。

这项技术的主要特点包括锂金属阳极的新保护涂层（该保护涂层可防止阳极与氧发生反应从而恶化），以及允许电池在空气中运行的新型电解质混合物。在空气环境测试中，该电池在700次循环中保持了高性能，远远超过了以前的技术。

“能量储存容量约为锂离子电池的3倍，而在进一步研究的情况下，可以实现5倍储能。”“这将是超越锂离子电池的重要一步。”芝加哥伊利诺伊大学首席研究员AminSalehi-Khojin表示。如果锂空气电池可以最终走向市场，电动汽车也将拥有和汽油车同样级别的续航里程，这对清洁能源的未来发展有重要意义。

锂空气电池是一种用锂作阳极，以空气中的氧气作为阴极反应物的电池。放电过程：阳极的锂释放电子后成为锂阳离子（Li+），Li+穿过电解质材料，在阴极与氧气、以及从外电路流过来的电子结合生成氧化锂（Li2O）或者过氧化锂（Li2O2），并留在阴极。锂空气电池的开路电压为2.91V。

锂离子电池具有更高的能量密度，因为其阴极（以多孔碳为主）很轻，且氧气从环境中获取而不用保存在电池里。理论上，由于氧气作为阴极反应物不受限，该电池的容量仅取决于锂电极，其比能为5.21kWh/kg（包括氧气质量），或11.14kWh/kg（不包括氧气）。相对与其他的金属-空气电池，锂空气电池具有更高的比能（见下表），因此，它非常有吸引力。不过，锂空气电池仍在开发中，市场上还买不到。