近年来，随着移动互联网、电动汽车等新兴领域的急剧发展，对电池的需求量越来越大。而作为近几年兴起的一种新型电池，锂空气电池因其高能量密度、低成本等优点备受关注。本文将就锂空气电池的研究发展及应用进行探讨。
一、锂空气电池的概念
锂空气电池是指通过将锂与空气中的氧化合生成电能的一种化学反应电池。锂金属本身是非常活泼的一种金属反应性元素，而氧气又是空气中最常见的元素，因此将这两种元素结合在一起反应产生的电池能量直接影响了锂空气电池的能量密度。锂空气电池具有极高的能量密度、最终产品也相对环保，不产生严重的污染物，具有极高的应用前景。
二、锂空气电池的原理
锂空气电池的主要反应可以被描述为：
2Li + O2 → Li2O2
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锂金属和氧气反应会产生亚氧化锂，这是一种亮黄的固体，固体亚氧化锂将溶解在电解质中，并形成氢氧根离子。锂空气电池的电解液其实就是含碱液体（如氢氧化钾或氢氧化锂等）的水溶液，而氧气往往从空中被引入到电池内部进行反应，因此，该电池被归类为空气电池。
三、锂空气电池的研究发展
锂空气电池是电池领域里的老生常谈，但一直没有得到广泛的应用，主要是因为锂空气电池的耐久性不足。主要表现在电解质的分解和氧气极的极化等方面。
针对以上问题，国内外许多科学家们已经开始加强对锂空气电池的研究，试图到利用锂空气电池的更多新途径。在研究过程中，科学家们对电解质、催化剂和电极材料等方面进行了探索和改进，旨在让锂空气电池更加高效和耐久。
目前，锂空气电池的研究发展主要集中在以下几个方面：
1.电解质：研究水性电解质，或气相水汽的分离蒸馏，制备纯度较高的电解质从而提升电池的循环利用寿命。
2.催化剂：研究表面积大、活性高、稳定性高的催化剂，能够促进电极表面的反应，提升电池的放电性能。
3.电极材料：研究新型电极材料，尝试利用生物质等环保材料替代传统氧化铈等贵金属材料，减少材料成本并提升电池循环利用寿命。
四、锂空气电池的应用前景
锂空气电池因其高能量密度、低成本等优点，具有极高的应用前景。未来，锂空气电池很可能会成为替代锂离子电池（Li-ion Battery）的新型电池，主要应用范围包括：
1.电动汽车：随着电动汽车市场的不断扩大，对于电池的容量和充电速度等方面也有了更高的要求，锂空气电池作为新型电池，可为电动汽车提供更好的能源解决方案。
2.移动互联网：随着移动互联网的爆炸式发展，难以避免的问题是手机电池容量的提升，锂空气电池可以大幅提高手机电池的容量，极大地满足了消费者的需要。
3.医疗器械：锂空气电池所使用的材料纯度高，环保且安全，因此，将其应用于医疗器械中是很有前景的。
总之，锂空气电池的研究发展取得了较大进展，尽管仍有诸多问题需要解决，但是前景十分广阔。未来，如果科学家们能够进一步提高锂空气电池技术可靠性和实用性，相信它一定会在未来的能源领域里扮演着至关重要的角。
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