什么是锂空气电池？锂空气电池未来会不会取代锂电池？
来源：宝鄂实业
2020-05-08 15:22
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什么是锂空气电池？
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。锂空气电池比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。其实，锂空气电池就是金属燃料电池，通俗地来说就是用金属锂做负极，氧气做正极的一种锂电池。锂空气电池的优点在于比能量高（比能量，简单地理解就是单位质量的电极材料参与反应时放出电能的大小），理论上接近了汽油。
虽然锂空气电池比能量高，但是它的缺点就是反应可逆性差，需要催化剂。这里所说的2D材料也叫做“二维材料”。用它们做催化剂的时候，能够提高电池内部的化学反应速率，使锂空气电池的效率更高、充电能力更强，电池保存能量的能力和提供能量的能力被大大提升了。
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。
锂空气电池未来会不会取代锂电池？
有人说：如果说锂硫电池是替代锂离子电池的下一代锂电，那么锂空气电池将是锂电的最终形态。从锂电诞生到应用才短短的几十年，然而电池产业已经逐渐替代化石能源，成为人们生活中不可或缺的一部分。目前，锂离子电池备受人们的青睐，而锂空气电池被业界誉为终极电池。
随着全球电动汽车市场需求的日益增长，锂电池的发展受到了严重的阻碍，其发展瓶颈主要在于：如何提升正极材料的充放电比容量，以满足高比能量、高充放电功率的要求；制备正极材料需要大批量地使用稀有过渡金属元素，如钴、镍等，而这些资源在地球上的储量有限，成本也不低。
为了解决这些问题，进一步提高电池的能量密度，减轻电池重量，并减少重金属的使用，锂空气电池诞生了。
锂空气电池虽然目前还在研发实验阶段，但是这类电池的储能量却是当前锂离子电池的10倍。由于它的质量更轻，也能够使得电动车的轻量化有质的提升。
报道称，随着锂电池的出现，便携设备迅速普及，支持了IT革命的发展。锂电池性能不断提高，是支持汽车电动化的重要部件。但是，锂电池技术逐渐接近极限，而且还有易燃等缺点。锂空气电池是新一代技术的有力候选之一，可通过与空气中的氧气发生化学反应来进行发电。由于氧气可以无限量供应，理论上空气电池蓄电量可达锂电池的5至10倍。
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