又有新进展！日本让锂空气电池寿命翻倍 中科院实现1400小时长循环

锂空气电池技术近期取得重大突破，日本和中国科学家分别在提高电池寿命和实现长循环性能方面取得重要进展。这些进展为锂空气电池从实验室走向商业化应用迈出了关键一步。

锂空气电池是一种金属空气电池，以金属锂为负极，空气中的氧气为正极。其理论能量密度高达13000 Wh/kg，接近汽油的水平，远超目前主流的锂离子电池。正是这种惊人的能量密度潜力，使得锂空气电池被誉为“梦想中的蓄电池”。

日本国家材料科学研究院（NIMS）最近宣布开发出一种新型锂空气电池，其单位体积下的能量密度几乎达到极限。NIMS使用碳纳米管作为空气电极材料，通过优化电极结构，实现了30 mAh/cm2的能量密度，是普通锂电池的15倍之多。这一突破性进展意味着未来的手机可能实现两周的续航，电动汽车的续航里程有望达到5000公里。

与此同时，中国科学院青岛生物能源与过程研究所的研究团队在锂空气电池的长循环性能方面取得了重大突破。他们采用熔融粘结技术，干法制备出具有出色柔韧性的超薄硫化物固态电解质膜。这种新型电解质膜有效抑制了电池内部应力不均导致的机械力失效，显著提高了电池的循环寿命。在高负载NCM83|| μSi全电池中，经过9200小时、1400次循环后，其面容量保持大于2.5 mAh·cm-2，循环寿命超过10000小时。这一成果不仅刷新了锂空气电池的循环寿命纪录，也为全固态电池的大规模生产提供了新的技术路线。

这些突破性进展为锂空气电池在电动汽车和储能领域的应用铺平了道路。如果能够实现商业化应用，锂空气电池有望将电动汽车的续航里程提高4倍以上，达到1600公里以上。这将彻底改变电动汽车的使用体验，消除消费者的里程焦虑。同时，锂空气电池的高能量密度特性也使其成为大规模储能的理想选择，有望推动可再生能源的大规模应用。

然而，锂空气电池的商业化之路仍然面临诸多挑战。首先是电池的循环寿命和稳定性问题，尽管中日两国的研究取得了重要进展，但距离实际应用的要求还有一定差距。其次是电池的成本问题，目前锂空气电池的材料成本和制造成本都相对较高，需要进一步优化。最后是安全问题，锂空气电池使用金属锂作为负极，存在一定的安全隐患，需要进一步的研究来提高电池的安全性。

展望未来，锂空气电池的发展方向主要包括：进一步提高电池的能量密度和循环寿命，降低成本，提高安全性。同时，还需要开发新的材料和制造工艺，以适应大规模生产的需求。随着研究的深入和技术的进步，我们有理由相信，锂空气电池终将从实验室走向商业化应用，为人类的能源革命做出重要贡献。