盡管目前鋰離子電池還有發(fā)展?jié)摿?，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看對(duì)電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。無(wú)論如何必須尋找其他類(lèi)型的電池。綜觀現(xiàn)在各類(lèi)電池的研究進(jìn)展，普遍認(rèn)為鋰空氣和鋰硫電池有比較大的潛力。

鋰硫電池早在1940年就有研究，而鋰空氣電池最近才引起關(guān)注。

下圖列舉了各類(lèi)電池電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力，目前鋰離子電池為160公里，繼續(xù)優(yōu)化鋰離子電池未來(lái)有望達(dá)到200公里，要真正有競(jìng)爭(zhēng)力，能行駛 500 公里以上，未來(lái)很可能需要采用鋰空氣電池。

如下羅列了鋰空氣和鋰硫電池的特點(diǎn)，問(wèn)題，及發(fā)展前景。

鋰空氣（無(wú)水型，或有機(jī)電解液型）

正極空氣電極受空氣中二氧化碳和水蒸氣的影響，透氣膜有待開(kāi)發(fā)。目前無(wú)特制透氣膜的話電池壽命僅幾個(gè)小時(shí)，最好的透氣膜電池壽命1個(gè)月。

電解液是大問(wèn)題，必須化學(xué)穩(wěn)定，導(dǎo)離子，溶解氧，擴(kuò)散氧，不易揮發(fā)。目前常用碳酸丙烯酯，但放電過(guò)程中易受到氧氣影響而降解。最近有報(bào)道使用醚類(lèi)，穩(wěn)定但充電是不能釋放全部氧。

電壓取決于正極催化劑的使用。目前常用alfa二氧化錳，最新研究有用碳材料的。還不清楚催化劑是否促進(jìn)電解液分解影響其穩(wěn)定性。

正極氧還原在鋰存在下常被認(rèn)為是一個(gè)電子轉(zhuǎn)移。

充放電的正極反應(yīng)路徑不一樣，引起充放電電壓不一致，常為0.7伏差異。

金屬鋰負(fù)極的安全性，剩余金屬鋰問(wèn)題或載體問(wèn)題。

鋰空氣（有水型）

始于2007年。

最大問(wèn)題為保護(hù)金屬鋰負(fù)極，避免接觸水電解質(zhì)，使用一層絕緣但鋰離子能通過(guò)的膜。

不需要防止空氣中水（蒸氣）的入侵，但還是要防止二氧化碳。

水電解質(zhì)參與電極反應(yīng)，放電過(guò)程中被消耗引起氫氧化鋰飽和，流動(dòng)設(shè)計(jì)有可能解決這個(gè)問(wèn)題。

為提高容量，必須允許使用固體氫氧化鋰，這里需要一個(gè)離子交換膜來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

氧還原問(wèn)題，需要催化劑。

鋰硫電池

正極還原硫，最終得到硫化鋰，已經(jīng)有幾十年的研究。

優(yōu)點(diǎn)：硫便宜，高理論容量。

問(wèn)題：硫?qū)щ姴?，正極反應(yīng)得到固體硫化鋰，所以充電循環(huán)次數(shù)少，速率慢；形成不同中間產(chǎn)物，正負(fù)極間流動(dòng)消耗，容量迅速降低；金屬鋰和電解液界面難以控制。

最近研究：使用多孔正極改善導(dǎo)電性；使用有機(jī)硫高分子正極；電解質(zhì)問(wèn)題。

總的來(lái)說(shuō)，從總成本來(lái)看鋰硫比鋰空氣電池更接近市場(chǎng)化。但鋰硫電池的問(wèn)題幾十年沒(méi)解決，而鋰空氣研究時(shí)間尚短。

整體來(lái)說(shuō)化學(xué)問(wèn)題還沒(méi)理解清楚，目前很難商業(yè)化。

很難說(shuō)哪個(gè)將來(lái)會(huì)最終商業(yè)化，也可能都不會(huì)，但目前沒(méi)更好的辦法。