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一支来自美国伊利诺伊大学芝加哥分校、阿贡国家实验室和加州州立大学北岭分校的联合科研团队在《自然》杂志上发表的文章，让人们看到了这种拥有极高理论能量密度的电池取代现有的锂离子，突破电动汽车里程的瓶颈的可能。
该文章成功制成了可以在类似空气的气氛中循环的超过 700 次的锂空气电池，打破了之前锂空气电池且循环寿命短的限制，而且无需使用纯氧。
我们知道，锂离子电池是目前为止最为成功的充电电池，在目前最为火爆的“三元锂”电池的阴极中，除了锂元素，还需要镍、钴、锰三种金属元素，一起组成化合物镍钴锰酸锂。是因为在电池中，不论充电还是放电，都是锂离子在两个电极之间来回穿梭，以形成电流。而镍、钴、锰都要比锂重得多。
当锂离子到达电极时，需要在其表面嵌入，而离开时则需要“脱嵌”，一块锂离子电池的能量密度一直做不上去。为了保证良好的“嵌入-脱嵌”反应，锂离子电池的阳极通常为石墨，而阴极通常为锂的某种化合物。
因此，锂离子电池中，虽然只需要 1 个相对原子质量仅为 3 锂离子（相对原子质量为一个碳原子质量的十二分之一）就可以携带了 1 个单位的电荷，阴极却需要还需要比锂重得多的多的镍、钴、锰、铁、碳等原子构成化合物一起去收服这个锂离子。导致为了这 1 个单位的正电荷，仅在阴极就要配备1个相对分子质量可能接近了100的巨无霸。
而锂空气电池就不同了，锂空气电池可以实现比锂离子电池高得多的能量密度。与锂离子电池需要锂的化合物和石墨做电极不同，锂空气电池可以直接使用锂金属单质（Li）和空气中的氧气（O2）作为电极，阴极甚至可以直接使用重量和成本都可以忽略不计的空气。
电池放电时，全过程无需其它质量较大的元素参与，由氧气氧化锂单质生成过氧化锂（Li2O2），在外电路中产生电流；充电时再由过氧化锂分解成锂和氧气。
