針對目前鋰—空氣電池用電解液在電池反應(yīng)中均有不同程度的分解，造成不可逆產(chǎn)物的生成和自身的消耗，嚴(yán)重限制電池循環(huán)壽命的難題，該團(tuán)隊基于對現(xiàn)有電解液分解機(jī)理的認(rèn)識，首次將亞砜(DMSO)和砜(TMS)應(yīng)用于鋰—空氣二次電池中，有效促進(jìn)了可逆放電產(chǎn)物過氧化鋰（Li2O2）的生成，減少了副反應(yīng)；通過詳細(xì)考察空氣電極對鋰—空氣電池性能的影響，發(fā)現(xiàn)空氣電極催化劑催化效率低、用于過氧化鋰等不溶放電產(chǎn)物存儲和反應(yīng)物傳輸?shù)目椎澜Y(jié)構(gòu)不合理、導(dǎo)電性差是制約鋰—空電池性能的關(guān)鍵因素。基于此，該團(tuán)隊首次提出了石墨烯一體化空氣電極的概念，成功地在泡沫鎳基體中構(gòu)筑了三維多孔石墨烯。泡沫鎳所具有的高導(dǎo)電性，結(jié)合多孔石墨烯合適的孔道結(jié)構(gòu)，使得所制備的鋰—空氣電池表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能；此外，通過借助和發(fā)揮稀土鈣鈦石型復(fù)合氧化物優(yōu)異的電催化性能，有效降低了鋰—空氣電池充/放電過電位，進(jìn)一步提高了能量轉(zhuǎn)化效率和倍率性能。
在以上研究成果的基礎(chǔ)上，還首次設(shè)計和開發(fā)出可實用化、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋰—空氣二次電池電池組。
