在電子產品已經滲入到人類生活的今天，耳邊能聽到最絕望的聲音也許不再是“他/她怎么不愛我了？”，而是“啊~手機/電腦怎么沒電了？”。 手機沒電，生無可戀！

 對于不少人來說，手機等電子產品早已變成“伴侶級”的生活必備品，而手機對電池的依賴正像我們對手機的依賴一樣（沒它不行）。甚至可以說，人們對手機使用需求的日益增長和手機電量的飛速下降已成為了當代人生活的主要矛盾之一。 鋰離子電池瓶頸到來 近些年，關于鋰離子電池的“突破”紛至沓來?！叭萘糠丁?、“續(xù)航持久”、“快速充滿”等關鍵詞，不斷撩撥大眾的神經。

 但隨之而來的理性分析，又使這些浮華的辭藻盎然失色。人們紛紛抱怨媒體標題誤人，并沒有切實解決目前的現(xiàn)狀與困難。 誠然，鋰離子電池技術在不斷進步。但從某種層面講，鋰離子電池早已徘徊在舉步維艱的瓶頸階段。造成這一瓶頸的最根本原因，是所謂的“物理天花板”——鋰離子電池存在理論的儲能上限。 很不幸，我們就要接近這個上限了。 根據(jù)技術發(fā)展的“S型曲線”理論，一項技術大體是從出生、發(fā)展到瓶頸，直到被另一項技術所取代。鋰離子電池也逃不出這樣的宿命循環(huán)。

 電池技術發(fā)展的S型曲線 當舊勢力增長乏力的時候，新的勢力總能異軍突起，支撐起新的發(fā)展。在接替鋰離子電池的眾多技術中，鋰空氣電池，可能是個答案。 若要談及未來，我們也不敢放下百分之百的論斷，只是提供一種接替“鋰離子電池”的技術備選。 初顯鋒芒，鋰空氣電池步履蹣跚 雖然名稱近似，但“鋰離子電池”和“鋰空氣電池”是全然不同的兩個體系，所涉及的原理也大相徑庭。 “鋰空氣電池”這個概念，最早見于1970年代。

它的核心原理，是讓鋰與空氣中的氧氣進行反應，將產生的能量直接轉為電能。 鋰空氣電池工作原理示意圖，圖片來源：Pixabay 這就如同燒木頭或燒煤炭，作為人類獲取能源最普遍的方式，讓原料與氧氣直接反應，所帶來的是極高的能量釋放。據(jù)計算，鋰空氣電池的能量密度可以達到每千克12000瓦時，這一數(shù)值幾乎是鋰離子電池的10倍，甚至接近了汽油的能量水平（每千克13000瓦時）[1]。 鋰與空氣的這看似簡單組合，將電池技術的物理天花板，提升了整整一個數(shù)量級！而且，它使用的氧氣來自于空氣，這部分原料近乎無限。 然而，事情注定不會如此簡單。

在這方興未艾的背后，潛藏著的，仍然是一篇混沌：鋰空氣電池中發(fā)生的反應太過復雜，還伴隨著無數(shù)的副產物生成。甚至很多科學家們會感覺自己的研究其實是“玄學”。 2016年，來自美國和歐洲的幾位鋰空氣的專家湊在一起，為《自然·能源》寫了一篇介紹鋰空氣電池發(fā)展現(xiàn)狀的文章[1]，里面開篇就是一句：“在基礎層面，我們對（鋰空氣）電池中的反應過程所知甚少?！彪S后，又說：“沒人知道鋰空氣電池是否會成為一項技術，但是為了社會發(fā)展和人類未來，我們應該盡力而為去探究（鋰空氣電池的）可能性”。 也就是說，經歷了近50年的發(fā)展，這個領域中最杰出的學者，面對世人時，卻只能低聲地嘆息： “我們幾乎一無所知”。

 比起那些“充電10分鐘，續(xù)航1000里”的報道，這絕對是一篇“謙虛”的論文。 因為學者們都心里有數(shù)，人類在鋰空氣的研究中已經栽了太多跟頭。 有個業(yè)內的八卦，說是一位很有名望的科學家發(fā)了一篇鋰空氣電池的文章，達到了一個很棒的性能，可別人怎么也重復不出來。后來發(fā)現(xiàn)，他所做的鋰空氣電池中，發(fā)生反應的其實是集流體和電池殼，而不是預想的金屬鋰。最后鬧得尷尬收場。 甚至有些科研巨頭也難逃鋰空氣的詛咒。 從最早的移動原子到后來的量子計算，美國IBM公司在微觀科學領域，可以說是執(zhí)牛耳者。他們就曾想攻下鋰空氣電池這個山頭。

IBM在2009年推出一項名為“Battery 500”的計劃，希望能開發(fā)出一套讓電動車行駛500公里的鋰空氣電池。項目伊始，他們設想在2013年造出原型機，2020年實現(xiàn)商業(yè)化生產。 但是，2012年之后， “Battery 500”就戛然而止了，很難在網上搜到其只言片語。如果不是IBM有意雪藏，那就只能說明，這個計劃已然擱淺。也有傳言說IBM并沒放棄，而是轉向了其他方案。但這些江湖傳聞，我們也只能姑且聽之，真假難辨。

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