研究人员对锂空气电池的研发还处于起步阶段，但是，也面临诸多挑战。其中一个就是电荷在电解质、阳极和阴极的转移。
美国能源部阿贡实验室的电化学家Di-Jia Liu及其同事对锂空气电池在循环过程中的阳极反应做了研究。通过使用阿贡实验室先进光子源（APS）的聚焦X射线，他们能够对正在运行中的阳极结构进行非破坏性观察。他们发现，在阳极形成了一层薄的固体氢氧化锂层，整个过程一直持续直到锂金属完全转化为氢氧化物，电池停止运行。
Di-Jia Liu说：“这个问题人人都很好奇，但是又不知道该从何问起。目前，几乎所有的锂空气电池研究都集中在阴极的化学反应，并假设阳极完全可逆。但是现在，事实并非如此。”
该研究小组的调研并不仅仅停留在此。由于氢氧化锂既不是离子，也不是电子导电材料，因此这个氢氧化锂层为什么从生成起就没有影响电池运行仍是个谜。通过使用APS的3D微断层扫描技术，Di-Jia Liu及其同事对氢氧化物进行“CAT扫描”，发现有无数个连接阳极金属锂和电池其余部分的微观隧道。
Di-Jia Liu说：“这些微观隧道就像是导电离子的通道，在阴极和阳极之间来回运送离子。他们支撑着锂空气电池的运行，但不能阻止阳极衰减。”
Liu认为，生成氢氧化锂的主要原因是电池电解质（在两极之间输送锂离子的物质）。电解质分解会在阴极附近生成水，随后水会流向阳极并与金属里发生反应。
但是，阿贡实验室的实验没有发现在阴极附近有氢氧化锂生成。Di-Jia Liu补充道：“通过这次试验，我们找到了很多答案，但又生成很多新问题。”
本次实验研究由美国能源部科学办公室以及阿贡挑战项目提供支持，相关论文研究发表在8月9日的《自然通讯》。（中国储能网独家编译）
