1、我将以 Nature Materials 上综述文章为主体，加上我自己的一些理解为您解答。原文Li O2 and LiS batteries with high energy storage如果有兴趣可以去看看这篇文章，写得很不错。至于你说生产什么的，这还只是一个概念，这些东西还只是可能实现，就在这里不论了。一、概述锂空气电池，更准确的称呼应该是锂氧电池（Li-O2），它是一种基于金属与空气化学能转换电能的电池。在这种电化学型的电池由诱导的氧化锂的阳极和氧气阴极组成。电极反应总式分为含水电解质反应和无水电解质反应如下图（包括各类锂电池放点图示）：以及比容量图示（锂氧、锂硫、锂离子电池、锌空电池
2、对比）：很明显， 锂氧和锂硫电池的比容量明显高于锂电池这是由于用于锂氧电池的 Li2O2 和 LiOH 在锂电池的质量分数远大于 LiCoO2。下图是描述用各种电池驱动汽车的行进的里程，蓝色代表已经实现，褐色代表正在进行生产研究中，红色代表(R&D=research&development）科学研究中。下面的横条表示的是各种电池每千瓦时需要花费的钱。这里面锂电池 160km 的数值是有由 Nissan Leaf 给出的，而锂氧的 550km 是根据 Sion Power 关于锂硫电池的数据推导出来的。二、化学反应对于含水电解液和不含水电解液，放电时反应都一样，LiLi+，正极的金属锂氧化释放锂
3、离子至电解液，充电时则相反。在正极，氧气进入阴极的多孔材料，融入孔洞的电解液中并和表面接触发生还原反应。在这里就要区分含水电解液和不含水电解液了，在不含水电解液中 O2 形成 O2（2- ） 小括号表示得到电子，并和 Li+形成 Li2O2（最终产物），在含水电解液中 Li2O2 进一步反应生成 LiOH。 也有些作者称可以得到 Li2O，这可以提高容量，但这不利于充电反应进行，后面还会说到下面对无水电解质和含水电解质分开来说：1、无水电解质隔膜需要满足条件：隔绝空气中的 CO2 和 H2O 防止其反应生成 LiOH 和 LiCO3 使反应不可逆。 电解液（现在研究的比较多）非水性锂空气电池的
4、电解液主要作为传导离子、传输氧气的载体，其性能需要满足如下基本条件：（1）在充放电过程中，具有较高的稳定性。（2）具有高的氧气溶解性和氧气扩散系数（较低的粘度）；（3）具有低的吸水性和挥发性；（4）具有高的离子传导性；（5）具有合适的接触角（电解液与碳表面）。参考锂离子电池电解液（一般研究还是主要为 LiPF6 in EC：DEC=1:1），其余的诸如 GC(glass-ceramic)材料与 PC(polymer-ceramic)材料制成的层状织膜固体聚合物电解质，LiTFSI-PMMITFSIsilica PVdF-HFP 等等有兴趣可以 google 学术下。2、含水电解质虽然非水性电解
5、液解决了水与负极锂副反应的产生，然而其反应产物 Li2O2 不溶于电解液，逐步堵塞正极的孔隙，减少反应界面面积，阻碍反应物扩散至反应界面，从而阻止反应的进一步进行，使实际获得的比容量低于其理论值，同时还导致锂空电池循环性能较差等不良结果。一些科学家提出含水电解液。它的理论密度低于无水型电解质但实际实验暂高。电解液：目前试验常见的电解液为 LiOH 和 CH3COOH 溶液。两者共同：正极主要由多孔碳材料、催化剂和粘结剂组成。总的来说，其正极应满足以下基本条件：(1)碳材料具有足够高的活性表面区域(2)碳材料具有合适的孔隙尺寸和足够高的孔隙率；(3)催化剂对于氧气还原具有较好的催化活性；(4)粘结剂具有较好的特性。负极材料研究：负极锂保护膜的研究。防止其与 O2 和 CO2 反应生成副产物，对于有水体系可能更需要注意，正极侧水性电解液中的水分对于负极锂来说威胁较大，不过要是以后用于研究，这个也是必须要面临的问题。催化剂研究见下图：图中是首次恒流充电的比容量和电压关系图。可以明显的看到各种催化剂的效果。可应用领域电池怎么用他怎么用。未来发展前景锂空气电池技术需要解决的问题主要有：防止使用两种电解液的隔膜慢性渗漏；提高有机电解液的可使用温度；找到可取代目前使用的金和白金触媒剂；更换锂燃料时，如何防止水气侵入引起爆炸；如何循环未用完的锂和氢氧化锂；如何降低循环氢氧化锂的能耗。
