可能很多人都想不到，IBM很早就在开始研究电池技术。2009年，IBM在加州圣何塞的阿尔马登研究中心（IBM Almaden Research Center）开始了一项名为Battery 500的项目，目标是希望研究出能够让电动车的续航里程达到800公里的电池。
本文两位作者Winfried W. Wilcke与Ho-Cheol Kim均来自于IBM阿尔马登研究中心，前一位是纳米科技研究负责人，后一位是该研究中心能量储存研究组组长。
原文发表在IEEE网站，由车云菌编译，两位作者共同讲述了金属-空气电池的优点、缺点、在商业化征途上碰到的各项问题，以及是如何解决的。
为什么要以800公里为目标呢？因为这个数值是大部分人对汽车续航里程的期望最高值，如果电动车的续航里程不能达到800公里，并且成本能被大多数人接受，那么电动车就少了普及的可能。
所以，我们将这个数值设定为我们Battery 500项目的目标。这个项目从2009年就开始了，由阿尔马登研究中心主导。此后，IBM与来自欧洲、亚洲以及美国的众多商业伙伴、研究院共同进行了这项研究。
Battery 500项目基于金属-空气技术。相比于锂电池，金属-空气电池能够在单位质量内拥有更多的能量。项目研究至今，依然还需要几年的时间才能够商业化。但是通过这七年的实验来看，我们足以认为：未来金属-空气电池在电动车上确有用武之地。
为什么叫金属-空气电池？
以锂-空气电池为例，要搞清楚这个问题，先来看看锂离子电池（即现在常见的锂电池）与锂空气电池的区别。
下图为锂离子电池在充放电时电池内部状态示意。传统锂离子电池中，正极是碳，而负极则是由不同的过渡金属氧化物组成，比如钴、镍、锰等。两个电极都浸泡在溶有锂盐的电解液中。在充放电时，锂离子会从一个电极向另外一个电极移动。移动的方向根据根据电池状态的不同，充电或者放电，而不同。在充放电时，锂离子最终会嵌入到电极材料的原子层，因而最终电池的容量大小取决于有多少材料能够容纳锂离子，即由电极的体积与质量决定。
△锂离子电池充放电过程示意
锂-空气电池有所不同。在金属-空气电池中，发生的是电气化学反应。在放电过程中，含有锂的正极释放出锂离子，锂离子向负极移动，并在负极表面与氧气发生反应，形成过氧化锂（Li2O2）。
锂离子、电子与氧气是在多孔碳形成的负极表面产生反应，因为化学反应并非发生在负极上，最终容纳锂离子的并非是负极材料，因而电池的容量与负极材料的体积或质量并没有太大关系，只要有足够大的表面积即可。
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