新聞事件：

• 日本產業技術綜合研究所與日本學術振興會開發出了新結構的鋰-空氣電池

行業影響：

• 汽車便可無需充電等待時間，立即行駛
• 通過回收用過的水性電解液可實現鋰的反複使用
• 是以金屬鋰為燃料的新型燃料電池

鋰-空氣電池首次實用化

另外
，業內還進行了其他嚐試，雖然仍使用有機溶媒，但不同的是以全新的構成來提高電池的能量密度。這就是鋰-空氣電池。在這種嚐試下，日本產業技術綜合研究所與日本學術振興會開發出了新結構的鋰-空氣電池。

鋰—空氣電池的概念很早就提出來了（圖7）。youyuzaizhengjishangshiyongkongqizhongdeyangzuoweihuoxingwuzhi
，yincililunshangzhengjiderongliangmidushiwuxiande
，kejiadarongliang。lingwai，ruguofujishiyongjinshuli，lilunronglianghuibililizi充電電池提高一位數。
 


圖7：原來的鋰-空氣（氧）電池的原理圖顯藍色的反應生成物會阻塞催化劑

　　
不過
，鋰-空氣電池至今都未普及。原因是存在致命缺陷
，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。

日本產綜研通過將電解液分成兩種解決了這一問題。在負極（金屬鋰）一側使用有機電解液，在正極（空氣）一側使用水性電解液。在兩種電解液之間設置隻有鋰離子穿過的固體電解質膜，將兩者隔開（圖8）。這樣便可防止電解液混合，並促進電池發生反應。





                                                         圖8：新結構的鋰-空氣電池的結構左為放電
，右為充電。追加了隔開左右的膜。

fujicaiyongjinshulitiao。fujiyongdianjieyezuheshiyongdeshihanyouliyandeyoujidianjieye。suiranbunengqiyongyoujirongmei，danquexiandingleshiyongfangfa。zhengjiyongshuixingdianjieyeshiyongjianxingshuirongxingningjiao，yuweixihuahoudetanhedijiayanghuawucuihuajixingchengdezhengjizuhe。

在該電池中

，由放電反應生成的並非是固體的Li2O，而是容易溶解在水性電解液中的LiOH（氫氧化鋰）。因(yin)此(ci)，氧(yang)化(hua)鋰(li)在(zai)空(kong)氣(qi)電(dian)極(ji)堆(dui)積(ji)後(hou)，不(bu)會(hui)導(dao)致(zhi)工(gong)作(zuo)停(ting)止(zhi)。另(ling)外(wai)
，水(shui)及(ji)氮(dan)等(deng)也(ye)不(bu)會(hui)穿(chuan)過(guo)固(gu)體(ti)電(dian)解(jie)質(zhi)的(de)隔(ge)壁(bi)
，因(yin)此(ci)不(bu)存(cun)在(zai)與(yu)負(fu)極(ji)的(de)鋰(li)金(jin)屬(shu)發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying)的(de)危(wei)險(xian)。而(er)且(qie)，在(zai)充(chong)電(dian)時(shi)
，如(ru)果(guo)配(pei)置(zhi)充(chong)電(dian)專(zhuan)用(yong)的(de)正(zheng)極(ji)，還(hai)可(ke)防(fang)止(zhi)充(chong)導(dao)電(dian)致(zhi)空(kong)氣(qi)電(dian)極(ji)的(de)腐(fu)蝕(shi)和(he)老(lao)化(hua)。

以0.1A/g的放電率進行放電時，放電容量約為9000mAh/g。以前的鋰-空氣電池的放電容量僅為700～3000mAh/g，可以說實現了容量的大幅增加。

另外，如果使用水溶液取代水溶性凝膠，便可在空氣中以0.1A/g的放電率連續放電20天，其放電容量約為5萬mAh/g，比原來高一位數（圖9）。youyujinshulidianchiderongliangyuanbenjiubililizidianchigaoyiweishu，yincigaishuzhigongbililizichongdiandianchigaoliangweishu。shuirongyedexingnengjiaogao，danzaiyiyongxingshangningjiaogengweichuse。jinhouxuyaokaolvduizheliangzhezhongdenayigejinxingkaifa。



圖9：新結構鋰-空氣電池的長時間連續放電曲線放電容量約為5萬mAh/g
，是比原來的鋰-空氣電池高一位數。

這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)還(hai)可(ke)考(kao)慮(lv)與(yu)單(dan)純(chun)的(de)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)不(bu)同(tong)的(de)使(shi)用(yong)方(fang)法(fa)。如(ru)果(guo)不(bu)對(dui)電(dian)池(chi)進(jin)行(xing)充(chong)電(dian)，而(er)是(shi)通(tong)過(guo)底(di)座(zuo)更(geng)換(huan)正(zheng)極(ji)的(de)水(shui)性(xing)電(dian)解(jie)液(ye)
，以(yi)卡(ka)盒(he)等(deng)方(fang)式(shi)補(bu)給(gei)負(fu)極(ji)的(de)金(jin)屬(shu)鋰(li)
，汽(qi)車(che)便(bian)可(ke)無(wu)需(xu)充(chong)電(dian)等(deng)待(dai)時(shi)間(jian)，立(li)即(ji)行(xing)駛(shi)（圖10）。通過回收用過的水性電解液
，以電氣方式重新生成金屬鋰，還可實現鋰的反複使用。可以說是以金屬鋰為燃料的新型燃料電池。



圖10：循環使用鋰的“金屬鋰燃料電池” 不進行充電
，而是以卡盒等方式更換金屬鋰。