与锂离子电池相比，锂空气电池的新设计可提供更长的续航里程：新电池有朝一日可为汽车、飞机和卡车提供动力

与锂离子电池相比，锂空气电池的新设计可以提供更长的行驶里程：新电池有朝一日可以为汽车、飞机和卡车提供动力。

许多电动汽车车主都希望电池组能够一次充电为他们的车辆提供超过一千英里的动力。伊利诺伊理工学院 (IIT) 和美国能源部阿贡国家实验室的研究人员已经开发出一种锂空气电池，可以让这个梦想成为现实。该团队的 新电池设计 有一天也可以为国内飞机和长途卡车提供动力。

这种锂空气电池的主要新成分是固体电解质，而不是通常的液体电解质。固态电解质电池不受锂离子和其他电池类型中使用的液态电解质的安全问题的影响，后者可能会过热并着火。

该团队的新型固体电解质由陶瓷聚合物材料组成，该材料由纳米颗粒形式的相对便宜的元素制成。这种新的固体能够在放电时产生产生氧化锂的化学反应。更重要的是，该团队的锂-空气固体电解质设计有可能将电池的能量密度提升至锂离子电池的四倍之多，从而 转化为更长的行驶里程。

在过去的锂-空气设计中，锂金属阳极中的锂在放电过程中通过液体电解质与氧气结合，在阴极产生过氧化锂或超氧化物。然后，过氧化锂或超氧化物在充电过程中分解成锂和氧成分。这种化学反应按需储存和释放能量。

产生氧化锂的化学反应涉及每个氧分子存储的四个电子，而超氧化锂或过氧化物的化学反应仅涉及一个或两个电子。更多的电子存储转化为更高的能量密度。

该团队的锂-空气设计是第一个在室温下实现四电子反应的锂-空气测试电池。它还使用周围环境的空气供应的氧气进行操作。用空气运行的能力避免了氧气罐运行的需要，这是早期设计的一个问题。

随着进一步的发展，该团队预计他们的新电池设计可以达到创纪录的每公斤 1,200 瓦时的能量密度，比锂离子电池高出近四倍。