〈鉅亨看世界〉輕量長效鋰空氣電池

和以往的鋰離子電池相比，在重量上具有絕對優勢，被稱為終極充電池的「鋰空氣電池」，在邁入實用化的過程上，已經露出了曙光。

日本的物質 ‧ 材料研究機構，在空氣電池的研發上，位居全球領導地位。在充放電的次數上作出了提升，並將電池外型作出改良，以合乎一般使用上的需求。

在無人機與物聯網 IoT 裝置已經普及到日常生活中的 2030 年時，到了那個時候，鋰空氣電池可能已經成為主要的動力來源。

我們可以想像一下 10 年後的世界，無人機在都會上空到處飛行，人們戴著頭戴式裝置，進行各種資訊的搜尋，或是和友人進行視訊通話。所使用的電力來源，很可能就是輕量的鋰空氣電池。

和使用鈷與石墨來作為主要電極材料的鋰離子電池相比，鋰空氣電池使用多孔材質石墨與鋰金屬來作為正負極材料，並利用鋰與氧的化學反應生成過氧化鋰。除了無需使用稀土等材料，鋰金屬的質量也非常輕巧。

也因為如此，鋰空氣電池的能源密度相當之高。就理論上而言，將可達到傳統鋰離子電池的 10 倍以上。舉例來說，過去只能進行 15 分鐘飛行的無人機，飛行時間很可能延長到 1 個小時以上，而且價格更為便宜。

然而在進入實用化階段之前，還有許許多多的難關需要克服。例如目前的充放電循環次數只有數十次，這也是和電解質的劣化與負極鋰的析出有關。

研究人員在 2018 年時，於正極材料中混入稀有金屬，在各種條件上進行優化後，充放電循環已可超越 100 次。若在電解液上作出改良的話，很有可能進一步的提高充放電次數。

研究人員也針對電池芯之間的多孔材質材料進行了改良，讓氧的流動更為順暢。最後在堆疊了 10 枚電池芯之後，成功維持了高度的能源密度。

雖然在多方面作出了改良，但是今後在安全性與充電時間過長等問題上，仍有許多難題需要克服。