空氣電池的性能究竟有多好，是真的靠譜嗎，聽(tīng)聽(tīng)知乎作者鋰電檻內(nèi)人哥淡定的回答。

　　提問(wèn)：鋰空氣電池的工作原理究竟是什么？

　　請(qǐng)?jiān)敿?xì)講解(包括化學(xué)反應(yīng)原理,電池結(jié)構(gòu),最新進(jìn)展,可應(yīng)用領(lǐng)域,未來(lái)發(fā)展前景,優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),與類似產(chǎn)品的比較,生產(chǎn)和使用過(guò)程中可能產(chǎn)生的污染等并分點(diǎn)講解)并盡量附上實(shí)物圖片,謝謝.

　　回答：知乎@哥淡定

　　這是一個(gè)超大的忽悠坑。鋰電內(nèi)大牛之一JeffDahn以不客氣出名（不過(guò)這只是針對(duì)行內(nèi)老板級(jí)人物，他對(duì)學(xué)生可很好），把鋰空氣電池批得狗血淋頭，他因?yàn)槎姵兀悦恳坏抖細(xì)⒌街旅μ?，我?lái)挑幾個(gè)擺擺：

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

點(diǎn)擊詳情

　　1.鋰空電池那高得嚇人的比容量是純扯淡，因?yàn)檫@是基于Li和O2這種質(zhì)量幾乎無(wú)算的物質(zhì)算出來(lái)的，你拿一個(gè)小小數(shù)當(dāng)分母，當(dāng)然會(huì)除出來(lái)一個(gè)巨大的數(shù)字，這小學(xué)生都會(huì)玩。但是電池的真正容量要算就要老老實(shí)實(shí)算上所有的電極組件（這還不包括把純氧從空氣中分離出來(lái)的設(shè)備，或者純氧鋼瓶的質(zhì)量，這些咱下面再說(shuō)），JeffDahn一算，哈哈，并不比LiCoO2高多少。牛皮被徹底踢爆。

　　君不見(jiàn)后來(lái)蘇格蘭那位壞了名聲的鋰空“大牛”也只好扭扭捏捏地把Au電極的質(zhì)量也算進(jìn)去了，Au有多重多貴，做電池是給土豪專用的嗎？（不過(guò)人家依然發(fā)在Science上，不服不行），結(jié)果容量現(xiàn)在捏去了水分就只有500多了（用了Au你還想要多少）。

　　2.鋰空還是鋰-純氧？這是兩個(gè)巨大不同的概念。鋰空概念股忽悠的是可以用免費(fèi)的空氣實(shí)現(xiàn)巨大的容量，這簡(jiǎn)直就是另一個(gè)神奇的水變油！但事實(shí)是必須用純氧，你不知道氮?dú)庖矔?huì)和鋰反應(yīng)吧，而且是不可逆的，那么空氣中多少氮?dú)獍?？所以做鋰空的人大腦會(huì)自動(dòng)過(guò)濾去”如何有效可靠地從空氣中分離出純氧“這個(gè)問(wèn)題，這是一個(gè)一直以來(lái)極其具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，如果可以實(shí)現(xiàn)非常高效低成本地從空氣中分離出純氧，那么很多能源問(wèn)題就解決了，還費(fèi)勁地搞什么電池？

　　對(duì)了，由于鋰空體系出了名的活潑（等下講），一般必須用高純氧，一般純氧里面有點(diǎn)點(diǎn)水啊什么的，那你就等著和鋰電極或電解液反應(yīng)吧。想象一下以后汽車上載一個(gè)高純氧的大鋼瓶，這是在做火箭嗎？

　　3.IBM當(dāng)年不知道被哪個(gè)作孽的給忽悠了，砸了一堆錢在鋰空項(xiàng)目上。但是后來(lái)整個(gè)項(xiàng)目被全部連根鏟掉，那個(gè)領(lǐng)頭的去了伯克利當(dāng)發(fā)考題。其實(shí)IBM還是真正的業(yè)界良心，人家靜下心來(lái)好好研究了一番，結(jié)果最終發(fā)現(xiàn)----是誰(shuí)把我們帶到這個(gè)遭瘟的大坑里來(lái)了。

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

點(diǎn)擊詳情

　　事實(shí)是，這個(gè)體系比以前想象的要復(fù)雜太多，太多副反應(yīng)，Li2O2、電極、電解液之間都有復(fù)雜的副反應(yīng)，尤其是充電的過(guò)程，理應(yīng)釋放出O2，但是IBM測(cè)了很多不同電解液和電極體系發(fā)現(xiàn)很多其實(shí)并不是原來(lái)聲稱的那樣。很多原來(lái)發(fā)表的文章現(xiàn)在看來(lái)其實(shí)都是電解液的副反應(yīng)，錯(cuò)得離譜！那一堆堆的文章，很多人大名都署在上面，比

　　如蘇格蘭的那位，本來(lái)是業(yè)界大牛，結(jié)果一不小心老了老了晚節(jié)不保了。雖然大家相信這都是“誠(chéng)實(shí)的錯(cuò)誤”不是學(xué)術(shù)腐敗，但不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拿弊哟蠹倚睦镌缇徒o老人家戴上了。確實(shí)很匪夷所思，那時(shí)鋰空吹得那么火，文章發(fā)的一堆堆，為什么就沒(méi)有人稍微看一看究竟電極反應(yīng)的產(chǎn)物是什么呢？只要照一個(gè)紅外，大學(xué)本科生都能做，就能看到那一堆電解液副反應(yīng)的產(chǎn)物（如碳酸鹽）。結(jié)果大家竟然都想當(dāng)然地以為就是應(yīng)該像想象中的反應(yīng)一樣進(jìn)行，這是什么鬼科研思維。

　　后來(lái)蘇格蘭的那位還在發(fā)，去年還有篇NatureChem，用TTF做redoxmediator，說(shuō)是可以解決充電過(guò)程中overpotential的問(wèn)題（他們竟然用的是眾所周知對(duì)鋰不穩(wěn)定的DMSO作為電解液），當(dāng)然，大家都重復(fù)不出來(lái)他的結(jié)果。我和IBM那個(gè)被忽悠后去伯克利當(dāng)發(fā)考題的大哥聊了一次，發(fā)現(xiàn)他們?cè)诒籌BM砍掉前也重復(fù)過(guò)了，結(jié)果也郁悶地發(fā)現(xiàn)用TTF甚至比不用釋放的氧氣還少，證明TTF也在參與副反應(yīng)，然后他們就沒(méi)有然后了。我說(shuō)我們其實(shí)也聽(tīng)說(shuō)加了TTF電解液顏色都變了，然后我們默默無(wú)言以對(duì)。。。我們?cè)趯?duì)方眼中都看到了一千批駝羊同時(shí)飛過(guò)。所以現(xiàn)在新興一個(gè)奇葩鋰空方向是來(lái)給鋰空電池系統(tǒng)找各種奇葩缺陷，這種“找錯(cuò)誤”的游戲也竟然發(fā)了不少文章那！很多文章還確實(shí)不錯(cuò)，各種技術(shù)手段用起來(lái)一測(cè)，哈，發(fā)現(xiàn)這個(gè)鋰空可真有意思，什么副反應(yīng)都有。不過(guò)這些文章最起碼更靠譜一些，能給不知水深水淺的菜鳥們提個(gè)醒，別一不小心掉到坑里。

　　掉到這個(gè)坑里最著名的人是前DOE掌門人Steven朱，人家是搞物理的，作為拿過(guò)諾獎(jiǎng)的大牛，不知被哪個(gè)缺德的給忽悠了，有一陣子天天吹鋰空（直聽(tīng)得下面一堆做電池的行內(nèi)人一身汗加一身汗）。不過(guò)還算被勸得快，后來(lái)不怎么太提了。

　　4.鋰負(fù)極的問(wèn)題，所有鋰空的概念如果可行的話，都要基于鋰金屬可以作為負(fù)極材料。但是鋰金屬做負(fù)極早在20年前就被工業(yè)界拋棄了，因?yàn)橛兄L(zhǎng)造成短路讓電池變?nèi)紵龔椀目赡堋，F(xiàn)在為了炒鋰空概念又倒回去了，所以JeffDahn說(shuō)：AmIadinosaur?鋰負(fù)極的問(wèn)題不解決，鋰空根本不能用。

　　反之，如果鋰負(fù)極的問(wèn)題解決了，鋰空就能用了嗎？未必，分離純氧、一堆副反應(yīng)還等著你呢。再說(shuō)如果鋰負(fù)極問(wèn)題解決了，那么很多現(xiàn)在的鋰離子電池就可以直接換裝鋰負(fù)極，性能會(huì)大大提高，為啥要弄你那個(gè)又不可靠又要背氧氣瓶的鋰空呢？