綠色電池——鋰空氣燃料電池介紹

鋰空氣電池是一種用鋰作陽極
，以空氣中的氧氣作為陰極反應物的電池，可謂綠色電池.

放電過程：陽極的鋰釋放電子後成為鋰陽離子(Li+)

，Li+穿過電解質材料，在陰極與氧氣、以及從外電路流過來的電子結合生成氧化鋰(Li2O)或者過氧化鋰(Li2O2)
，並留在陰極。鋰空氣電池的開路電壓為2.91V。

鋰-空(kong)氣(qi)電(dian)池(chi)並(bing)非(fei)新(xin)概(gai)念(nian)。由(you)於(yu)在(zai)正(zheng)極(ji)上(shang)使(shi)用(yong)空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)氧(yang)作(zuo)為(wei)活(huo)性(xing)物(wu)質(zhi)，理(li)論(lun)上(shang)正(zheng)極(ji)的(de)容(rong)量(liang)密(mi)度(du)是(shi)無(wu)限(xian)的(de)，可(ke)加(jia)大(da)容(rong)量(liang)。另(ling)外(wai)
，如(ru)果(guo)負(fu)極(ji)使(shi)用(yong)金(jin)屬(shu)鋰(li)，理(li)論(lun)容(rong)量(liang)會(hui)比(bi)鋰(li)離(li)子(zi)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)提(ti)高(gao)一(yi)位(wei)數(shu)。但(dan)是(shi)，為(wei)什(shen)麼(me)鋰(li)-空氣電池至今都未普及?原因是它存在致命缺陷，即固體反應生成物氧化鋰(Li2O)會在正極堆積

，使電解液與空氣的接觸被阻斷，從而導致放電停止。

鋰空氣電池比鋰離子電池具有更高的能量密度，因為其陰極(以多孔碳為主)很輕
，且氧氣從環境中獲取而不用保存在電池裏。理論上，由於氧氣作為陰極反應物不受限
，該電池的容量僅取決於鋰電極，其比能為5.21kWh/kg(包括氧氣質量)，或11.14kWh/kg(不包括氧氣)。相對與其他的金屬-空氣電池

，鋰空氣電池具有更高的比能]
，因此，它非常有吸引力。

科學家認為

，鋰空氣電池的性能是鋰離子電池的10倍，可以提供與汽油同等的能量。鋰空氣電池從空氣中吸收氧氣充電，因此這種電池可以更小
、更輕。全球不少實驗室都在研究這種技術，但如果沒有重大突破
，要想實現商用可能還需要較長時間。