金屬空氣電池是最輕的電池類型之一，但它們可能有一個主要限制：當不使用時，它們會迅速降解，因為腐蝕會侵蝕其金屬電極。現(xiàn)在，麻省理工學院的研究人員已經找到了一種大幅減少腐蝕的方法，使這種電池的保質期更長。

金屬空氣電池結構

雖然典型的可充電鋰離子電池在儲存一個月后僅損失約5％的電量，但對于許多應用而言，它們太昂貴，重量太重。初級（不可充電）鋁空氣電池更便宜，重量更輕，但每個月可能會損失80％的電量。MIT設計通過在鋁電極和電解質之間引入油屏障來克服鋁空氣電池中的腐蝕問題，兩個電池電極之間的流體在電池待機時吸收掉鋁。一旦使用電池，油就會快速抽出并用電解液代替。結果，能量損失每月減少到0.02％，超過千倍的改善。

雖然已經使用了其他幾種方法來延長金屬空氣電池的保質期，但這些方法可能會犧牲性能，大多數(shù)其他方法涉及應用不同的，腐蝕性較小的化學配方替換電解質，但這些替代方案大大降低了電池功率。其他方法包括在儲存期間將液體電解質泵出并在使用前將其泵回。這些方法仍然能夠顯著腐蝕并且可能堵塞電池組中的管道系統(tǒng)。因為即使在電解質從電池組中排出之后，鋁也是吸水的，剩余的電解質將粘附在鋁電極表面上。電池具有復雜的結構，因此電解液容易被吸住，這導致持續(xù)的腐蝕。

新電池系統(tǒng)的關鍵是放置在電池電極之間的保護。當使用電池時，保護板的兩側都充滿了液體電解質，但是當電池處于待機狀態(tài)時，油被泵入最靠近鋁電極的一側，從而保護鋁表面免受電解液的影響。新電池系統(tǒng)還利用了鋁的特性，稱為“水下疏油性”–也就是說，當鋁浸入水中時，它會從表面排斥油。結果，當電池重新激活并且電解質被泵回時，電解質容易從鋁表面置換油，這恢復了電池的電力的能力。具有諷刺意味的是，麻省理工學院的腐蝕抑制方法利用了鋁的相同特性，促進了傳統(tǒng)系統(tǒng)的腐蝕。結果是鋁空氣原型具有比傳統(tǒng)鋁空氣電池更長的保質期。研究人員表示，當電池重復使用然后待機一到兩天時，麻省理工學院的設計持續(xù)了24天，而傳統(tǒng)的設計只持續(xù)了三天。研究人員報告說，即使在按比例放大的原鋁空氣電池組中包含油和泵系統(tǒng)，它們仍然比電動汽車的可充電鋰離子電池組重量輕5倍。

除了非常便宜之外，鋁是我們所知道的最高化學能量密度儲存材料之一，也就是說，它能夠儲存和輸送比每個其他任何東西更多的能量，只有溴，這是昂貴和危險的，具有可比性。許多專家都認為鋁空氣電池可能是鋰離子電池和汽車汽油的唯一可行替代品。鋁空氣電池已被用作電動車輛的增程器，以補充內置可充電電池，以在內置電池耗盡時增加許多額外的行駛里程。它們有時也用作偏遠地區(qū)或某些水下航行器的電源。但是，雖然這些電池可以長時間存放，只要它們未被使用，一旦它們第一次打開，它們就會開始迅速降解。