锂空气电池：续航2000km、能量密度超固态5倍，宁德时代已布局

资讯腾讯网作者：腾讯网 2026/11/06 20:03 全文 2894 字 · 约 8 分钟读完配图 8 张

10 月 20 号那篇推文，我们IT之家摊牌了，把固态电池的大实话全撂了出来，结果不出所料，评论区分成两派：有人翘首以盼，有人压根不信。总之，信与不信，2027 年自有答案，就算明年再来一轮“狼来了”，想必还是会有不少人咬着牙等下去。但是，要是告诉你，电车的“终极电池”实则另有其“电”，你信不？这么说吧，固态电池...

10月20号那篇推文里，IT之家把固态电池的真实情况摆了出来。评论区随即分成两拨人，一拨满怀期待，一拨完全不信。

信也好，不信也罢，2027年自然见分晓。哪怕明年又冒出一轮“狼来了”，估计照样有人咬牙等下去。

可要是说，电车口中的“终极电池”其实是另一种“电”，你信吗？

固态电池确实厉害，可说到底仍是在现有锂离子电池的框子里做改良；另一位玩家则不同，它动的是电池能量来源的根本逻辑。锂空气电池：续航2000km、能量密度超固态5倍，宁德时代已布局（配图 1）

这东西什么来历、本事多大？下面就来挖一挖。

01.

认识下

其实标题已经说破了，它叫锂空气电池，业内也叫锂氧电池，数据相当夸张：续航做到2000km，能量密度是固态电池的5倍。锂空气电池锂空气电池：续航2000km、能量密度超固态5倍，宁德时代已布局（配图 2）

看到这组参数，估计有IT之家家友心里犯嘀咕：该不会又是块画饼的“PPT 电池”？说实话，量产确实还没影子，不过实验室里已经做出了一些成果。

传统锂电池的原理大家熟悉：摇椅式封闭系统，锂离子在正负极之间来回跑，电极材料充当锂离子的“宿主”，反应过程不接触外部气体。锂空气电池换了套路，核心是“氧”，走开放系统，归入金属-空气电池一类，充放电依赖一个可逆化学转换反应，关键在于过氧化锂的生成与分解：2Li + O₂ ⇌ Li₂O₂。

放电的时候，负极的金属锂失去电子成为 Li⁺；正极的多孔碳材料从空气中“吸入”氧气，氧气得到电子被还原，再与迁移过来的 Li⁺ 结合，生成 Li₂O₂ 固体并沉积在正极上。化学能就这样转成了电能。

充电时反应反过来走：外加电压使 Li₂O₂ 分解，释放出氧气和 Li⁺，氧气回到空气中，Li⁺ 回到负极重新沉积成金属锂。能量的储存与释放，一个循环就此走完。

最狠的一点在于，正极的活性物质氧气取自外部空气，不占电池自身的重量，理论能量密度能做得高，关键就在这里。

锂空气电池的研究长期没什么进展，直到最近四五年，才陆续传出一些突破的消息。

真要说锂空气这项技术真正被外界盯上，要算今年5月30日的2026装备强国论坛。中国工程院院士、宁德时代首席科学家吴凯当场表示：锂空气电池，是宁德时代未来的布局方向。锂空气电池：续航2000km、能量密度超固态5倍，宁德时代已布局（配图 3）

能让“宁王”把它放到下一步聚焦的位置，这份量不用多说了吧。

02.

离谱了

原理看到这里，大家心里大概有数了。接下来看具体参数：它到底离谱到什么程度，居然能压过固态电池，成为电车真正的“终极电池”？

先看最狠的：能量密度，是固态电池的5倍。记住两组数：锂电池理论能量密度约 250 Wh / kg，固态电池约 700 Wh / kg，固态已经是常规锂电池的 3 倍左右。

锂空气电池多少？按化学方程式算出来约 3500 Wh / kg，正好是固态的5倍。锂空气电池：续航2000km、能量密度超固态5倍，宁德时代已布局（配图 4）

先别急，3500 Wh / kg 还不是顶。按更宏观、更乐观的理论极限来算，这东西的上限能到 12000 Wh / kg，已经能和汽油掰手腕了。

12000 Wh / kg 这个数，说白了是画给未来的大饼。它设想的是每一种条件都恰到好处时能摸到的高度，真做出来的概率低得可以忽略。

据透露，已有实验室原型跨过 1200 Wh / kg。离 3500 还差着一截不假，可这个水平放在当下主流电池面前，已经不算同一档次。

能量密度堆这么高，图什么？说到底还是看能跑多远。

按 1200 Wh / kg 来算，一次充电能跑 1600 km 以上。要是最终量产真能顶到 3500 Wh / kg，续航越过 2000 km 并不费劲。锂空气电池：续航2000km、能量密度超固态5倍，宁德时代已布局（配图 5）

一趟 2000km 摆在那儿，烧油的车看了没话说，固态电池看了也得服气。

03.

有问题

看到这里，不少人怕是已经盼着它明天就上街了。可现实摆着：前面还横着四道关卡，最少也得再等 4 年才能见到眉目。

头一道是体积大。锂空气电池属于开放系统，气体扩散层、空气流道，连泵或风扇都得配上，好把氧气送到反应位点。这部分体积开销，封闭式的锂离子电池和固态电池根本不用掏。

所以别被能量密度上的高数字唬住，体积这一项它压不住固态，真往大了做，反倒可能落了下风。

第二道是副反应。空气里除了氧气，水分和二氧化碳都会惹出严重副反应，把电池系统毒化。

实验室跑的是纯氧环境，换到真实空气里还要稳稳工作，难度完全不是一码事。

第三道是效率低。锂离子电池的往返效率一般高过 95%，锂空气电池却连 70% 都不到。

充进去的电，有相当一部分变成热能白白散掉了。

最后一道最要命：循环差。早期锂空气电池的循环寿命连 50 次都不到，后来实验室在室温下做到了 1000 次循环——可那是实验室条件。

还有，锂金属负极在反复充放电中容易长出锂枝晶，一旦刺穿隔膜就会短路，安全隐患跟着来。

拿数据比一比：磷酸铁锂电池循环寿命在 3000 次上下，三元锂电池是 1500—2000 次。锂空气空气电池若只有几百次的水平，跑不了多久就报废了。锂空气电池：续航2000km、能量密度超固态5倍，宁德时代已布局（配图 6）

容量瓶颈其实也困扰锂空气电池很久了，好在两年前，

这些年，研究人员在锂氧气电池的高倍率性能和稳定性上拿了不少进展，可实际容量离理论值还差得远，症结在于多孔正极内部空间没用足。
相变、传质与法拉第反应彼此复杂耦合，加上电极内部精确表征受技术所限，要弄清正极过程、撬开容量瓶颈并不容易。

破题的关键，是把放电产物过氧化锂的微观行为和电化学性能挂上钩。此次研究里，为排除溶剂、催化剂等因素对过氧化锂行为的干扰，研究人员选择改变锂离子浓度来调节初始动力学状态。
研究团队发现，改变锂离子浓度、把传输与成核动力学之间的匹配程度调好，锂氧气电池的放电容量能明显往上提。
借助可视化电极和跨尺度数学模型，团队又把过氧化锂的分布特性往下挖了一层。在 0.5 摩尔每升电解液中，过氧化锂颗粒呈逆氧气梯度分布，说明成核与传输动力学正好达到最佳平衡，放电容量也由此做到最大。