2.3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。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5.21 kWh/kg（包括氧气质量）或11.14 kWh/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，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。

    锂在金属电极中具有最高的理论电压（3.35V ）和电化学当量（3.86 A吨），锂金属电池与锂离子电池相比，同体积时容量要大30%左右，同重量时能量要高30%左右。由于锂金属电池的正极不需要化学加工和电池不需要进行化学工艺处理，其成本要比锂离子电池低40%左右。但锂空气电池采用金属锂作为电极，存在不少问题：锂性质活泼，极易发生腐蚀和自放电现象，影响电池的寿命；开发有效的阴极材料及相关的电极催化剂，提高氧的活性；锂的价格相对较贵，限制电池的使用范围。锂空气电池可以采用合金的方法来减小锂负极的自放电现象。

    如图3所示，锂空气电池放电时，负极的金属锂以锂离子（Li+）的形式溶于有机电解液，电子供应给导线，溶解的锂离子（Li+）穿过固体电解质移到正极的水性电解液中；正极通过导线供应电子，空气中的氧气和水在微细化碳表面发生反应后生成氢氧根离子（OH-），在正极的水性电解液中与锂离子（Li+）结合生成水溶性的氢氧化锂（LiOH） 。锂空气电池充电时，通过导线供应电子，锂离子（Li+）由正极的水性电解液穿过固体电解质到达负极表面，在负极表面发生反应生成金属锂；正极反应生成氧，产生的电子供应给导线。

      锂空气电池作为新一代大容量电池而备受瞩目。不过此前的锂空气电池存在正极蓄积固体反应生成物，阻隔了电解液与空气的接触，导致停止放电等问题。

      负极（金属锂）采用有机电解液，正极方面则使用水性电解液，两极由固体电解质隔开，以防止两电解液发生混合。由于固体电解质只通过锂离子，因此电池的反应可无阻碍地进行。正极的反应生成物具有水溶性，不产生固体物质。实验证明，该电池可连续放电5万mAh/g（空气极的单位质量）。锂离子电池目前已经开始在电动汽车上应用，为了实现长距离行驶，作为蓄电池时的高性能化和低成本化备受期待，但目前的锂离子电池受制于电池容量很难实现长距离行驶，要实现长距离行驶必须在汽车上配备大量的电池，因此存在车辆价格大幅上升的问题。。锂空气电池技术极有望用于汽车电池，如果在汽车用支架上更换正极的水性电解液，用卡盒等方式补充负极的金属锂的话，汽车可实现连续行驶且无需充电等待时间；可以从用过的水性电解液中轻松提取金属锂，锂能够反复使用。可以说是用金属锂作为燃料的新型燃料电池。

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