筆者參加了2010年11月9～11日舉辦的“第51屆電池研討會(huì)”。此次會(huì)議共有2400多名電池技術(shù)人員參加，是迄今為止規(guī)模最大的電池研討會(huì)。從演講的內(nèi)容來(lái)看，與上一屆相比雖然燃料電池的發(fā)表數(shù)量有所減少，但以新一代鋰離子充電電池的正極材料為首，全固態(tài)電池和鋰空氣電池等新一代鋰離子充電電池的發(fā)表數(shù)量卻出現(xiàn)了增加。
目前面向電動(dòng)汽車等車輛用途和定置式蓄電系統(tǒng)的大型電池的開(kāi)發(fā)在全球正開(kāi)展得如火如荼，在此次會(huì)議上，以性能超越現(xiàn)有鋰離子充電電池的新一代鋰離子充電電池的材料為首、具有全新反應(yīng)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新型電池等眾多研究成果也紛紛亮相。
其中最引人關(guān)注的是目前作為新一代鋰離子充電電池而開(kāi)發(fā)活動(dòng)日趨活躍的鋰空氣電池。這種電池作為正極利用大氣中的氧，能量密度按理論值計(jì)算能夠提高到現(xiàn)有鋰離子充電電池15倍以上的頂級(jí)電池受到了極大的關(guān)注。
不過(guò)，由于鋰空氣電池正極的構(gòu)造與燃料電池一樣，需要具備利用催化劑與氧發(fā)生反應(yīng)的構(gòu)造。而且，要想作為充電電池使用，必須還原已經(jīng)在空氣極發(fā)生反應(yīng)的Li2O2等，在實(shí)用化方面還殘留有許多亟待解決的課題。
在此次的電池研討會(huì)上，豐田汽車宣布通過(guò)把離子液體PP13TFSA（N-methyl-N-propylpiperidinium bistrifluoromethanesulfonylimide）用做電解液的溶媒，發(fā)生了理論上的充放電反應(yīng)，確認(rèn)了正極端的析出物為L(zhǎng)i2O2。
豐田在2009年舉辦的“第50屆電池研討會(huì)”上，曾公布了把現(xiàn)有鋰離子充電電池使用的PC（聚碳酸酯）用做電解液溶媒的試驗(yàn)結(jié)果。據(jù)豐田介紹，在使用聚碳酸酯的情況下，鋰空氣電池的正極端不會(huì)析出Li2O2，而是析出來(lái)自于電解液溶媒的碳酸鹽（carbonate）類化合物，也不會(huì)發(fā)生理論上的充放電反應(yīng)。
雖然豐田的演講中介紹說(shuō)通過(guò)改變電解液的溶媒可產(chǎn)生想要的充放電反應(yīng)，但該領(lǐng)域中還存在不少課題。比如說(shuō)，放電初期會(huì)在鋰空氣電池的正極端生成較大的Li2O2析出物，當(dāng)再次進(jìn)行充電時(shí)，生成物并不會(huì)被還原，而是依然留在正極處。因此，如果今后能夠減少放電時(shí)生成的較大析出物、在正極表面均一生成析出物，就有可能大幅提高鋰空氣電池的性能。讓我們期待今后的研究能夠攻克這一難關(guān)。（
