電池技術(shù)一直是新能源汽車(chē)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，包括現(xiàn)在的機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等高科技產(chǎn)品的發(fā)展都受 到電池技術(shù)的影響。

事實(shí)上，電池技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了超百年，最早的鉛酸電池到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了超過(guò)一百年，鎳鎘電池、鎳氫電池中間也發(fā)展了幾十年，再到近三十年的鋰離子電池的出現(xiàn)，徹底改變消費(fèi)電子、新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能三大賽道，成為目前主流的電池技 術(shù)。

而對(duì)于下 一代電池技術(shù)，大家也都非常關(guān)注，目前大家短期內(nèi)能看到的就是全固態(tài)電池，普遍預(yù)計(jì)2027年小批量裝車(chē)，2030年量產(chǎn)裝車(chē)。同步發(fā)展的還有能力密度不高，但 是成本更低的鈉離子電池。

那么未來(lái) 十年，甚至二十年三十年后的電池技術(shù)將是什么呢?近日，寧德時(shí)代再次給出了答案。中國(guó)工程院院士、寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱在2026裝備強(qiáng)國(guó)論壇上表示，寧德時(shí)代遠(yuǎn)期將聚焦鋰空氣電池研發(fā)，其理論能量密度為現(xiàn)有鋰電池的5-10倍，是下一代電池技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。

鋰空氣電池可以說(shuō)下一代電池技術(shù)的終極方向。我們查閱了一下相關(guān)資料顯示，鋰空氣電池理論能量密度高達(dá)3500Wh/kg。

大家知道，目前液態(tài)鋰電池能量密度天花板也就350Wh/kg左右，鋰空氣電池能量密度幾乎是當(dāng)前液態(tài)鋰電池的5–10倍，已經(jīng)接近燃油能量密度。也遠(yuǎn) 遠(yuǎn)高于 能量密度在500–600 Wh/kg的全固態(tài)電池，以及還在研究階段的理論能量密度在800–1000 Wh/kg的鋰硫電池。

事實(shí)上，在20 世紀(jì)70年代就有了鋰空氣電池的概念，并且90年代出現(xiàn)了第一個(gè)可充電的鋰-氧(Li-O2)電池。美國(guó)IBM公司在2010年前后也曾做過(guò)相關(guān)的研究。到了2 024年，鋰空氣電池實(shí)現(xiàn)突破，美國(guó)研究團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志上發(fā)表的文章顯示，制成了循環(huán)超過(guò)700次的鋰空氣電池。2025年，他們?cè)俅螌?shí)現(xiàn)突破，在實(shí)驗(yàn)室制成了一塊能量密度達(dá)到了1200Wh/kg、循環(huán)次數(shù)達(dá)到了1000次的鋰空氣電池。

當(dāng)然，這種鋰空氣電池目前還在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段，真 正商業(yè)化應(yīng)用可能至少10年以上。 就像我們喊了很多年的全固態(tài)電 池一樣，中間還有很多的問(wèn)題要解決， 但是它是我們必須關(guān)注的下一代電池技術(shù)的方向。

最后我們?cè)俸?jiǎn)單介紹一下鋰空氣電池的原理。鋰空氣電池屬于金屬 -空氣電池的一種，核心是用金屬鋰做負(fù)極、空氣中的氧氣做正極活性物質(zhì)，被稱(chēng)為 “可呼吸電池”。

它與現(xiàn)在的鋰電池最大的區(qū)別是電池正極，鋰離子電池的正極是一整塊實(shí)心的NCM或LFP顆粒涂層(密度大、重)，而鋰空氣電池的正極是一塊多孔海綿狀的碳材料，主要作用就是讓空氣進(jìn)去，并提供電子通路和催化反應(yīng)表面。

有個(gè)非常形象的比喻，說(shuō)鋰離子電池就像保溫杯， 水(能量)全裝在杯子里，要想有更多的能力，就要把杯子做得更大。而鋰空氣電池像是把杯底換成一根吸管插在大海里，杯子本身只裝一點(diǎn)點(diǎn)鋰(負(fù)極)，水(氧氣)從外面吸，杯子本身可以做得很輕。

鋰空氣電池看著能量密度大，上限特別高，但是目前也還有不少問(wèn)題需要解決。比如放電主要產(chǎn)物為過(guò)氧化鋰(Li?O?)，其電子電導(dǎo)率僅約5×10?²? S/cm，屬于絕緣體。現(xiàn)在是即便使用頂級(jí)雙功能催化劑，也難以徹底解決產(chǎn)物絕緣帶來(lái)的動(dòng)力學(xué)遲緩問(wèn)題。還有電解液穩(wěn)定性差，副反應(yīng)泛濫的問(wèn)題，以及金屬鋰負(fù)極失效：枝晶、鈍化、粉化，等等各種問(wèn)題。

總之，從理論上，鋰空氣電池的能量密度上限更高，是值得我們關(guān)注和研究的方向，但是短時(shí)間內(nèi)還很難有大的突破。寧德時(shí)代說(shuō)鋰空氣電池是下一代電池技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)，也是表明其對(duì)未來(lái)電池技術(shù)的關(guān)注。