鋰空氣電池有望使電動車達到與汽油車同等行駛裏程

據sciencedaily報道：鋰-空氣電池有望給電動車帶來廣泛前景，丹麥國家實驗室材料研究所高級科學家認為，如果能成功的開發這項技術，考慮到內燃機隻有30%左右的效率
，鋰-空氣電池的能量密度將會達到汽油和柴油的級別。如果擁有如此高密度的電池變成現實，那麼我們就可以設想電動卡車的出現。

眾zhong所suo周zhou知zhi
，電dian動dong車che的de致zhi命ming弱ruo點dian是shi電dian池chi的de能neng量liang密mi度du低di，續xu航hang裏li程cheng極ji短duan。電dian動dong車che的de首shou要yao優you點dian是shi它ta可ke以yi並bing入ru智zhi能neng電dian網wang，它ta能neng作zuo為wei未wei來lai電dian網wang的de一yi種zhong緩huan衝chong。

2噸電池還是50升汽油？

丹麥瑞索實驗室一份能源報告提到
，當今電池的能量密度比化石燃料要低兩個數量級。這就意味著擁有50升汽油能量電池包重量會高達1.5到2噸。

鋰-空氣電池能達到同汽油相同的有效能量密度

鋰-空kong氣qi電dian池chi以yi鋰li為wei陽yang極ji
，以yi多duo孔kong碳tan為wei陰yin極ji在zai工gong作zuo時shi吸xi收shou空kong氣qi中zhong的de氧yang氣qi。因yin此ci我wo們men可ke以yi說shuo電dian池chi的de一yi端duan是shi開kai路lu，或huo者zhe說shuo它ta有you自zi己ji的de氧yang氣qi供gong應ying。在zai放fang電dian時shi
，氧yang氣qi和he鋰li反fan應ying生sheng成chengLi2O2，充電時進行相反的反應釋放出氧氣。兩個反應都是在碳電極表麵進行。

充電困難

在過電壓放電後
，電池需要充電。鋰-空氣電池所謂的平衡電壓是3V。電池放電時，電壓降至2.6-2.7V. 要重新充電，電壓必須增至4.5V。相較而言鋰離子電池隻能在10%的過電壓下充電。鋰-空氣電池充放電循環能量損失大約在40%。要降到和鋰離子電池一樣的10%的損失對其是一個嚴重的挑戰。

為了解決這一問題，Tejs Vegge對鋰-空氣電池進行了廣泛的電腦計算，即所謂的DFT計算，DFT指密度函數理論。使用這一方法
，有可能在原子水平應用著名的Schrödinger方程進行近似模擬，計算鋰和氧如何反應。Tejs Vegge希望能夠通過這種方式找到高過電壓的原因和降低的方法
，比如加入合適的催化劑。

除了電腦計算，X光guang和he中zhong子zi射she線xian都dou用yong來lai對dui電dian池chi進jin行xing檢jian查zha。最zui後hou對dui電dian池chi在zai實shi際ji運yun行xing中zhong的de特te性xing進jin行xing了le測ce試shi。對dui大da的de鋰li電dian池chi包bao的de測ce試shi是shi在zai燃ran料liao電dian池chi及ji固gu體ti化hua學xue研yan究jiu所suo改gai裝zhuang冷leng凍dong中zhong進jin行xing的de。電dian池chi必bi須xu能neng經jing受shou極ji寒han和he極ji熱re的de考kao驗yan，而er冷leng凍dong箱xiang中zhong溫wen度du可ke以yi低di至zhi零ling下xia60°C 高至50°C 。

必須快速放電——至少300次。

現如今，金屬空氣電池隻是應用在對能量密度有高需求的一次性電池上，比如軍用設備，還有助聽器上使用的一次性鋅-空氣電池。如果電池在其壽命之內要為汽車續航25000公裏裏程
，並且電池充一次電能維持800公裏左右，那麼它必須能夠做到300次滿充滿放。鋰-空氣電池試件目前隻能達到50次，所以研究人員麵臨著很大的挑戰。

除了充電次數必須滿足要求，還必須實現快速充電。將汽油加滿油箱隻需要幾分鍾，然後汽車又可以再行駛800-1000公裏。這對於鋰-空氣電池是一個極大的挑戰
，因為它雖然能含有和汽油等量的能量
，但充電時間卻要多得多。