特斯拉继成功申请混动系统专利之后，近日又拿下金属空气电池的充电技术专利。业内人士认为，如果该技术可实用，将进一步提高电动汽车的续驶里程。
人们对金属空气电池或许有些陌生，它们并不像锂离子电池那样在新能源汽车领域扮演着当红角色，但金属空气电池确实有着巨大潜力，一旦商业化，足以惊艳四座。早在2014年，美铝加拿大公司和以色列公司Phinergy在蒙特利尔向大众展示了具有超级续航能力的铝空气电池技术，这种金属电池续航高达3000公里——3000公里是什么概念?从北京到海南，一路向南，不用充电!既然金属空气电池这么神奇，电动汽车的续航问题能否就此解决呢?电池中国网对金属空气电池做一个全景扫描，希望这些信息对大家有所帮助。
金属空气电池有多种，目前已经取得研究进展的金属空气电池主要有铝空气电池、锌空气电池、锂空气电池和镁空气电池等。
工作原理：铝空气电池以高纯度铝Al(含铝99.99%)为阳极、氧为阴极，以氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)水溶液为电解质。铝摄取空气中的氧，在电池放电时产生化学反应，铝和氧作用转化为氧化铝。
优点：铝空气电池具有无毒、无害、无污染、可回收循环使用等特点，对于电动汽车来说，铝空气电池还具有电池质量轻、比能量大、不依赖电网充电等优势，可明显降低汽车重量，增加汽车的续驶里程。据行业资料显示，铝空气电池的理论比能量可达8100Wh/kg，目前的实际比能量约实现了350Wh/kg。
研发及应用进展
国外：美国加利福尼亚州在使用铝空气电池的电动汽车上，曾有过只更换一次铝电极续驶里程达1600km的记录;2014年，美铝加拿大公司和以色列公司Phinergy展示的铝空气电池续驶里程高达3000公里，一度引起轰动。
2. 锌空气电池
工作原理：锌空气电池又称锌氧电池，用活性炭吸附空气中的氧或纯氧作为阴极活性物质，以锌为阳极，以氯化铵或苛性碱溶液为电解质的一种原电池。
优点：比能量高，可达到340Wh/kg;重量是锂电池的50%;续驶里程是锂电池的200%;安全，放电性能稳定，成本低廉。
缺点：电池容易发生爬碱漏液、电解液易因蒸发而干涸，外界CO2的进入易使电解液碳酸盐化，锌电极容易发生腐蚀导致自放电。这些都会严重影响到锌空气电池的性能和质量。
国外：2015年8月，加拿大滑铁卢大学“锌空气电池第一人”陈忠伟博士研究团队利用硅电极制备的锌空气电池能量密度，其密度在原基础上提高了40%。
3. 锂空气电池
工作原理：锂空气电池用锂作阳极，以空气中的氧气作为阴极。放电时，阳极的锂释放电子后成为锂阳离子(Li )，Li 穿过电解质材料，在阴极与氧气以及从外电路流过来的电子结合生成氧化锂(Li2O)或者过氧化锂(Li2O2)，并留在阴极。
优点：理论上具有大容量，可提供与汽油相当的能量，电池比较轻小。
缺点：成本高昂，作为动力电池，续驶里程不高。
国外：2009年，日本研究机构开发出新构造的大容量锂空气电池;2015年，英国剑桥大学研制的锂空气电池可循环充电2000次以上，该电池在理论上的能源使用效率超过90%;目前，美国IBM Almaden Reseach Center正在进行锂空气电池研究，日本旭化成株式会社和Central硝子株式会社两家企业参加了该项目，研究小组计划到2020年实现锂空气电池的大量生产和推广应用。
4. 镁空气电池
工作原理：通过空气中的氧气和金属镁发生化学反应产生电能。
优点：储存寿命可达10年以上;可在多数场合临时使用，加清水或海水使之活化，活化后半小时内即可使用;工作电压十分平稳。
研发及应用进展
国外：韩国研发的一辆搭载完整镁空气电池的电动汽车能成功行驶800公里，是当前锂电池动力汽车平均续航里程的4倍;日本多家机构包括古河电池、尼康、日产汽车、日本东北大学、宫城县日向市等，正积极推进镁空气电池的大容量化研究;日本Agua Power公司已经成功开发制造和商业化镁空气电池，并已注册专利十多项。
国内：2015年，宁波材料所动力锂电池工程实验室成功研制出1000Wh镁空气电池样机，该镁空气电池的重量为2.3 kg，能量密度可达430 Wh/kg，最大输出功率可达80W;2016年7月，南开大学电子信息与光学工程学院王卫超教授、美国休斯敦大学姚彦教授联合研究团队，成功将锰基莫来石材料作为催化剂应用于镁空气电池，大幅降低了成本，可在中性电解液中稳定工作，其优越的催化活性极大提高了镁空气电池的效率。
