純電動汽車的未來：固態鋰空氣電池

在近日召開的中國電動汽車百人會2016年年會上，中科院物理所研究員李泓向記者指出，目前電動汽車的發展如火如荼，大家都關注在純電動汽車的核心技術方面如何取得革命性突破。從電池領域來看，“首先應該是做出第三代鋰離子電池，之后是固態的鋰電池，終極目標可能是固態鋰空氣電池”。

　　對于純電動汽車來說，提高電池的能量密度意義重大，因為這意味著更強的續航能力。目前，能夠量產的動力電池水平基本在180瓦時/千克左右。李泓認為，如果未來電池的能量密度做到300瓦時/千克，純電動汽車一次充電就能夠行駛470公里，基本可以完全解決消費者里程焦慮的問題。

　　李泓介紹，2013年11月，中科院啟動了相關戰略先導專項研究，希望在動力電池前期技術導入方面先行一步，做一些基礎的工作。目前，有四個團隊聯合做鋰離子電池，已經做了70安培每小時的單體。在安全性測試方面，已經通過了多次第三方的安全性測試。現在的問題就是循環次數還很低，需要進一步突破。

　　隨著全球化石類能源的日漸短缺，開發以金屬鋰為負極的高容量二次電池成為國際研究的前沿熱點問題。然而，在電池充電過程中極易形成金屬鋰枝晶，造成電極循環的庫侖效率下降，甚至出現內部短路、電池熱失效或發生爆炸。因此，李泓認為，“從長遠考慮，可以考慮不含鋰的正極”，而固態陽極鋰離子電池的單元內部不再有液體電解質類物質存在，因此應當考慮提前布局固態鋰電池的研發。

　　鋰空氣電池的正極使用空氣中的氧做活性物質，理論上正極容量無限大，因此可實現大容量。但李泓也指出，固態鋰電池還有很多難題需要攻克，比如鋰離子電池正極材料的設計等。目前，我國在固態電池研究方面也有了一定的積累。在鋰空氣電池方面，中科院也已經研制出鋰空氣電池的實際單體。