盡管目前鋰離子電池還有發展潛力，從長遠來看對電動汽車來說還是遠遠不夠。無論如何必須尋找其他類型的電池。綜觀現在各類電池的研究進展，普遍認為鋰空氣和鋰硫電池有比較大的潛力。
鋰硫電池早在1940年就有研究，而鋰空氣電池最近才引起關注。
下圖列舉了各類電池電動汽車的續航能力，目前鋰離子電池為160公里，繼續優化鋰離子電池未來有望達到200公里，要真正有競爭力，能行駛 500 公里以上，未來很可能需要采用鋰空氣電池。
如下羅列了鋰空氣和鋰硫電池的特點，問題，及發展前景。
鋰空氣（無水型，或有機電解液型）
正極空氣電極受空氣中二氧化碳和水蒸氣的影響，透氣膜有待開發。目前無特制透氣膜的話電池壽命僅幾個小時，最好的透氣膜電池壽命1個月。
電解液是大問題，必須化學穩定，導離子，溶解氧，擴散氧，不易揮發。目前常用碳酸丙烯酯，但放電過程中易受到氧氣影響而降解。最近有報道使用醚類，穩定但充電是不能釋放全部氧。
電壓取決于正極催化劑的使用。目前常用alfa二氧化錳，最新研究有用碳材料的。還不清楚催化劑是否促進電解液分解影響其穩定性。
正極氧還原在鋰存在下常被認為是一個電子轉移。
充放電的正極反應路徑不一樣，引起充放電電壓不一致，常為0.7伏差異。
金屬鋰負極的安全性，剩余金屬鋰問題或載體問題。
鋰空氣（有水型）
始于2007年。
最大問題為保護金屬鋰負極，避免接觸水電解質，使用一層絕緣但鋰離子能通過的膜。
不需要防止空氣中水（蒸氣）的入侵，但還是要防止二氧化碳。
水電解質參與電極反應，放電過程中被消耗引起氫氧化鋰飽和，流動設計有可能解決這個問題。
為提高容量，必須允許使用固體氫氧化鋰，這里需要一個離子交換膜來解決這個問題。
氧還原問題，需要催化劑。
鋰硫電池
正極還原硫，最終得到硫化鋰，已經有幾十年的研究。
優點：硫便宜，高理論容量。
問題：硫導電差，正極反應得到固體硫化鋰，所以充電循環次數少，速率慢；形成不同中間產物，正負極間流動消耗，容量迅速降低；金屬鋰和電解液界面難以控制。
最近研究：使用多孔正極改善導電性；使用有機硫高分子正極；電解質問題。
總的來說，從總成本來看鋰硫比鋰空氣電池更接近市場化。但鋰硫電池的問題幾十年沒解決，而鋰空氣研究時間尚短。
整體來說化學問題還沒理解清楚，目前很難商業化。
很難說哪個將來會最終商業化，也可能都不會，但目前沒更好的辦法。
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