据研究人员最新发现，锂空气电池的性能与二氧化碳的含量密切相关。研究人员认为，根据锂空气电池中电解质的介电特性，电池中的Li2CO3可以选择性地用作放电反应的最终产物。此外，他们还验证了Li2CO3在锂-氧/二氧化碳电池循环中可以可逆反应。相关论文已在《美国化学学会期刊》发表。研究人员认为，了解锂空气电池中CO2的化学特性，利用CO2进行电解液溶解，对锂空气电池的发展具有重要意义。此外，探索基于Li2CO3的可充电锂氧/二氧化碳电池的可能性具有最大的优势，可以最大限度地减少不良反应。

　　锂电池的最大理论能量密度约为3500瓦时/千克，是下一代电动汽车储能系统的良好动力源，可使电动汽车实现更长的正式里程。锂电池的结构基于一对嵌入电极。在充电过程中，锂离子从阴极移动到电解质，然后是阳极。放电时，这个过程相反。

　　锂电池要想达到商业化阶段，还面临着许多技术和工程上的困难，包括对电池反应机理认识不足、电解液化学性质不稳定、循环寿命短、离子转移率低等，这些都在很大程度上导致了电池负载过大的现象。

　　研究人员指出，目前还不知道锂空气电池在无氧环境下测试会发生什么，因为之前的研究大多是在有氧环境下进行的，忽略了空气中其他成分对电池性能的影响。因此，要证明二氧化碳对锂空气电池的影响，需要营造温室环境，逐一研究空气中其他成分(氮气、氩气、水和二氧化碳)对电池性能的影响。

　　假设水可以通过防水膜去除(防水膜是导致电解液和阳极)变质的重要物质，那么二氧化碳对锂空气电池化学特性的影响应该是最显著的，超过了空气中其他成分的影响。传统锂空气电池的阴极电压为3伏。当周围环境中含有氩气和氮气时，3伏的电压无法激活电化学反应，而二氧化碳由于自身惯性较强，可以承受相应的电化学反应。

　　化学稳定性的差异意味着最终产物Li2O2总会被二氧化碳转化为Li2CO3，这种不可逆反应限制了锂空气电池的循环性能。

　　此外，虽然二氧化碳在空气中的比例不高，但二氧化碳的溶解度很高(比氧气高50倍)，因此用于电池反应。为了进一步发展锂空气电池技术，必须考虑二氧化碳和Li2CO3对锂空气电池性能的影响。韩国高级科学技术研究院和首尔首尔大学的研究团队采用量子力学模拟和实验验证相结合的方法，研究了锂氧/二氧化碳电池在各种电解质条件下的反应机理。

　　他们发现低介电电解质会形成Li2O2，而高介电电解质会活化二氧化碳并产生Li2CO3。然而，意想不到的收获是，他们发现像DMSO这样的高介电质可以使Li2CO3发生可逆反应。

　　研究人员表示，这一发现非常重要，因为在含有二氧化碳的环境中，锂空气电池中Li2CO3的形成是不可避免的，但目前已经发现了能够促进其可逆反应的物质，可以使电池的循环性能更加稳定。