续航干到2000km、能量密度是固态5倍!锂空气电池离谱了...

发布时间:2026-11-06 23:07

  10 月 20 号那篇推文,我们摊牌了,把固态电池的大实话全撂了出来,结果不出所料,评论区分成两派:有人翘首以盼,有人压根不信。

  总之,信与不信,2027 年自有答案,就算明年再来一轮“狼来了”,想必还是会有不少人咬着牙等下去。

  这么说吧,固态电池固然猛,但本质上还是在现有锂离子电池框架里做升级;而另一个家伙,直接冲着电池能量

  其实标题早就剧透了,那家伙叫锂空气电池,业内也将它称呼为锂氧电池,很是离谱:续航直接干到 2000km,能量密度更是固态电池的 5 倍。

  相信看到这参数那一刻,有些家友心里已经嘀咕了:这不会又是块画大饼的“PPT 电池”吧?说实话,量产确实还没影儿,但实验室里已经捣鼓出一定成果了。

  传统锂电池大家都熟:摇椅式封闭系统,锂离子在正负极之间来回荡,电极材料是锂离子的“宿主”,反应不碰外部气体。

  锂空气电池呢?直接换玩法,核心是“氧”,搞的是开放系统,属于金属-空气电池,充放电靠一个可逆化学转换反应,核心是过氧化锂的生成与分解:2Li + O₂ ⇌ Li₂O₂。

  放电时,负极金属锂失去电子变成 Li⁺;正极多孔碳材料从空气中“吸入”氧气,氧气得电子被还原,和迁移过来的 Li⁺ 结合,生成 Li₂O₂ 固体沉积在正极上。化学能就这样变成电能。

  充电时反应逆转:外部电压让 Li₂O₂ 分解释放氧气和 Li⁺,氧气回到空气,Li⁺ 返回负极重新沉积为金属锂。能量储存和释放的循环,也就完成了。

  真要说锂空气电池啥时候开始被外界盯上,还得是今年 5 月 30 日的 2026 装备强国论坛,中国工程院院士、宁德时代首席科学家吴凯直接放话:锂空气电池,是宁德时代未来的布局方向。

  锂空气电池的原理,看到这儿大家应该心里有数了。接下来就具体看看参数:它究竟离谱到什么程度,竟然能压过固态电池,成为真正的电车“终极电池”?

  就说最狠的:能量密度,固态电池的 5 倍。记住两组数:锂电池理论能量密度约 250 Wh / kg,固态电池约 700 Wh / kg,固态已经是常规锂电池的 3 倍左右。

  别急,3500 Wh / kg 还不是天花板,按更宏观、更乐观的理论极限算,这玩意儿上限能到 12000 Wh / kg,直接跟汽油掰手腕。

  当然了,这个 12000 Wh / kg 属于是面向未来的终极天花板,建立在“如果一切完美,它能到什么程度”的愿景,实现的可能微乎其微。

  据悉,有实验室原型已经超过 1200 Wh / kg,距离 3500 还有差距不假,但已经是当前主流锂离子电池的四倍以上,也明显高于固态电池的理论预期。

  看到这儿,估计不少家友已经迫不及待了,恨不得锂空气电池明天就落地。只是从现实情况来看,至少还得 4 年才能有所眉目,只因前面还有四重难关需要解决。

  第一关,体积大。锂空气电池是开放系统,气体扩散层、空气流道,甚至泵或风扇,都得安排上,把氧气送到反应位点。这些体积开销,封闭的锂离子电池和固态电池压根没有。

  最后一关,也是最要命的:循环差。早期锂空气电池循环寿命甚至不足 50 次,后来实验室做到室温下循环 1000 次,但别忘了,那是实验室条件。

  对比一下:磷酸铁锂电池循环寿命 3000 次左右,三元锂电池 1500—2000 次。锂空气电池要是只有几百次的水准,跑多了很快就废了。

  实际上,容量瓶颈也是长期困扰锂空气电池的问题,但好在两年前,中国科学技术大学特任教授谈鹏团队发现了突破的关键因素。

  近年来,研究人员在锂氧气电池的高倍率性能和稳定性方面取得了诸多进展,但实际容量远没有达到理论值,主要原因在于多孔正极内空间利用率不足。 其中,相变、传质及法拉第反应的复杂耦合以及对电极内部精确表征的技术限制,为揭示正极过程、突破容量瓶颈带来挑战。解决上述问题的关键是建立放电产物过氧化锂微观行为和电化学性能的联系。在此次研究工作中,为了排除溶剂、催化剂等因素对过氧化锂行为的影响,研究人员通过改变锂离子浓度调节初始动力学状态。 研究团队发现,通过改变锂离子浓度,调控传输与成核动力学之间的匹配程度,可以显著提升锂氧气电池的放电容量。 通过可视化电极和跨尺度数学模型,研究团队进一步探究了过氧化锂分布特性。在 0.5 摩尔每升电解液中,过氧化锂颗粒呈现逆氧气梯度分布,标志着成核与传输动力学达到最佳平衡,从而实现最大放电容量。

  另外,针对锂空气电池循环差这个命门,有些网友觉得,换电模式或许能绕过去,况且换电阵营也不再是只有蔚来一个玩家:吉利已与蔚来合作,华为、北汽等也纷纷和宁德时代牵手。

  锂空气电池循环差,主要不是“使用方式”造成的,而是材料体系在当前阶段还做不到足够可逆;把一块循环 200 次的锂空气电池拿去养护,它并不会因此变成一块能循环 2000 次的电池。

  换电模式能做的,无非是把“一块电池用到底”变成“一个电池池子轮换养护”,治标不治本,它改变的是电池“怎么被使用和轮换”,能解决用户的寿命焦虑,但对电池的核心障碍束手无策,改变不了电池“内部正在发生什么”。

  “已经8天了还没到账”,不少人吐槽用鲲鹏支付,收款不到账,公司承认未按时到账;这家老牌支付公司业务遍及北京、上海、深圳、广州等地

  浙江男子去上海办签证,网购衬衫想放星巴克被拒:门店店员不允许存放快递,并拒绝沟通;区域经理致歉,网友热议:商家有义务帮忙吗?

  以色列阿拉伯裔政党联盟宣布:推荐埃森科特作为总理候选人,旨在扩大推荐票数差距,阻止内塔尼亚胡继续留任

  崇达技术“A拆北”官宣暂败,北交所上市申报“三大钉子户”普诺威率先“调头”或待来年再战:仓促行事,2026年中报材料曾现低级失误!

排行

精选