锂空气电池和锂硫电池都是未来真正动力电池？

　　尽管目前锂离子电池还有发展潜力，从长远来看对电动汽车来说还是远远不够。无论如何必须寻找其他类型的电池。综观现在各类电池的研究进展，普遍认为锂空气和锂硫电池有比较大的潜力。

　　锂硫电池早在1940年就有研究，而锂空气电池最近才引起关注。

　　下图列举了各类电池电动汽车的续航能力，目前锂离子电池为160公里，继续优化锂离子电池未来有望达到200公里，要真正有竞争力，能行驶500公里以上，未来很可能需要采用锂空气电

　　如下罗列了锂空气和锂硫电池的特点，问题，及发展前景。

　　锂空气（无水型，或有机电解液型）

　　正极空气电极受空气中二氧化碳和水蒸气的影响，透气膜有待开发。目前无特制透气膜的话电池寿命仅几个小时，最好的透气膜电池寿命1个月。

　　电解液是大问题，必须化学稳定，导离子，溶解氧，扩散氧，不易挥发。目前常用碳酸丙烯酯，但放电过程中易受到氧气影响而降解。最近有报道使用醚类，稳定但充电是不能释放全部氧。

　　电压取决于正极催化剂的使用。目前常用alfa二氧化锰，最新研究有用碳材料的。还不清楚催化剂是否促进电解液分解影响其稳定性。

　　正极氧还原在锂存在下常被认为是一个电子转移。

　　充放电的正极反应路径不一样，引起充放电电压不一致，常为0.7伏差异。

　　金属锂负极的安全性，剩余金属锂问题或载体问题。

　　锂空气（有水型）

　　始于2007年。

　　最大问题为保护金属锂负极，避免接触水电解质，使用一层绝缘但锂离子能通过的膜。

　　不需要防止空气中水（蒸气）的入侵，但还是要防止二氧化碳。

　　水电解质参与电极反应，放电过程中被消耗引起氢氧化锂饱和，流动设计有可能解决这个问题。

　　为提高容量，必须允许使用固体氢氧化锂，这里需要一个离子交换膜来解决这个问题。

　　氧还原问题，需要催化剂。

　　锂硫电池

　　正极还原硫，最终得到硫化锂，已经有几十年的研究。

　　优点：硫便宜，高理论容量。

　　问题：硫导电差，正极反应得到固体硫化锂，所以充电循环次数少，速率慢；形成不同中间产物，正负极间流动消耗，容量迅速降低；金属锂和电解液界面难以控制。

　　最近研究：使用多孔正极改善导电性；使用有机硫高分子正极；电解质问题。

　　总的来说，从总成本来看锂硫比锂空气电池更接近市场化。但锂硫电池的问题几十年没解决，而锂空气研究时间尚短。

　　整体来说化学问题还没理解清楚，目前很难商业化。

　　很难说哪个将来会最终商业化，也可能都不会，但目前没更好的办法。