【特邀综述】金属空气电池：进展与展望

双碳背景下，金属空气电池拥有很高的理论比能量，有望实现高比能电化学储能体系，但限于材料体系创新和反应机理认识，走向实用还有许多科学和技术问题急需解决。

近期，南京大学周豪慎教授受Science Bulletin 编辑部邀请，联合陈宇辉教授（南京工业大学）、徐吉静教授（吉林大学）、何平教授和郭少华教授（南京大学）、乔羽教授（厦门大学）以及杨慧军博士（日本产业技术综合研究所）等人合作撰写了综述文章 “Metal-air batteries: progress and perspective”，系统总结了近年来金属空气电池领域研究工作。

综述分别介绍了（开放/封闭式）锂氧电池、固态锂氧电池、锂-二氧化碳电池、钠氧电池、锌空电池的最新进展。这些金属空气电池虽有差异，但有一些共性问题，比如都是基于转化反应机制、涉及气体在电极孔道中传质瓶颈、电解质稳定性问题、正极离子-电子通道不畅、电极反应机理模糊、固-固界面反应缺少电催化剂等难题。该文基于这些问题，对未来的工作方向提出了一些设想，最后总结了目前面临的机遇和挑战并展望了该领域今后的重点发展方向。

      2.2.1 从锂氧到锂空

      2.2.2 几个关键基础问题

      2.3.1 放电过程机理

      2.3.2 充电过程机理 

      2.4.1 固体催化剂工作机制

      2.4.2 固体催化剂表征

      2.5.1 放电媒介体的机制

      2.5.2 放电媒介体性能表征

      2.5.3 充电媒介体的机制

      2.5.4 充电媒介体性能表征

      2.6.1 电化学反应

      2.6.2 固态电解质进展

      2.6.3 电极丨固态电解质的界面调控

      2.6.4 固态锂空展望

      3.2.1 固体催化剂

      3.2.2 可溶催化剂