能夠使得電動(dòng)汽車的行駛距離和普通汽車的行駛距離相媲美的鋰空氣電池，在實(shí)用方面又邁出了關(guān)鍵的一步。眾所周知鋰空氣電池兩個(gè)最大的問題是效率低以及不能多次充放電，最近Yale和MIT的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種緩解這兩個(gè)問題的方法。
　　
研究人員開發(fā)出了一種能降低電池充電時(shí)所需能量的納米結(jié)構(gòu)薄膜，這樣，一方面提高了效率，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)電池能充電高達(dá)60次而不損失存儲(chǔ)容量——這幾乎是之前電池可充電次數(shù)的兩倍。（電動(dòng)汽車使用的電池大概需要1，000次的充放電循環(huán)。）
　　
鋰空氣電池的優(yōu)勢(shì)在于其巨大的理論儲(chǔ)能能力。按重量計(jì)算，它是如今廣泛使用的傳統(tǒng)鋰電池的10倍。一塊鋰空氣電池可使汽車輕松行駛350英里以上，不需消耗汽油，并且相比于傳統(tǒng)電池體積更小也更便宜。不過由于很難使得電池容量接近理論值，目前一些研究團(tuán)隊(duì)已放棄了對(duì)鋰空氣電池的進(jìn)一步研究。就目前來(lái)看，盡管在該電池正式商業(yè)化使用之前還有很多工作要做，但這次Yale和MIT的進(jìn)展表明一些關(guān)鍵問題正在被解決。
　　
當(dāng)鋰離子和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成鋰氧化物時(shí)，鋰空氣電池產(chǎn)生電流。而鋰空氣電池的充電過程則涉及到該反應(yīng)的逆反應(yīng)——鋰氧原子間的化學(xué)鍵斷裂，并且釋放氧氣。一直以來(lái)困擾人們的問題是，生成的鋰氧化物會(huì)覆蓋在電池電極上，從而隔絕了電極與催化劑的接觸，進(jìn)而減緩反應(yīng)進(jìn)程。
　　
此次研究人員的解決方法是改變鋰空氣電池的結(jié)構(gòu)，添加一層由涂覆有催化劑的聚合物納米纖維薄膜。他們表示鋰氧化物不會(huì)在納米纖維上形成，從而使得催化劑的利用率更高。
　　
實(shí)驗(yàn)電池使用的是純氧氣，為了達(dá)到鋰空氣電池的理論容量，需要開發(fā)出一種能夠在空氣中工作的系統(tǒng)，而這有很多挑戰(zhàn)。比如，鋰離子趨向于和空氣中的碳氧化物反應(yīng)，生成碳酸鋰使得電池的充電過程很難進(jìn)行。