日前，我國科學院長春應化所研究員張新波課題組在鋰空氣電池研究方面取得一系列重要進展。張新波課題組通過抑制鋰空氣電池電解液分解，調(diào)控空氣電極固液氣三相界面以及優(yōu)化鋰空二次電池體系與結(jié)構(gòu)，成功將鋰空氣電池循環(huán)壽命從目前文獻報道的最長100次大幅提高至500次。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《先進功能材料》和《化學通訊》上。電池比能量不足嚴重制約了電動汽車的發(fā)展。鋰空氣二次電池因具有比現(xiàn)有鋰離子電池高出1～2個數(shù)量級的理論比能量，是最能夠取代汽油的電池種類。然而受限于電解液和空氣電極等性能的嚴重不足，現(xiàn)有鋰空氣電池存在能量轉(zhuǎn)化效率低、倍率性能差和循環(huán)壽命短等亟待解決的難題。

張新波團隊基于對現(xiàn)有電解液分解機理的認識，首次將亞砜（DMSO）和砜（TMS）應用于鋰空氣二次電池中。該團隊還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，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，他們通過借助和發(fā)揮稀土鈣鈦石型復合氧化物優(yōu)異的電催化性能，進一步大幅提高了能量轉(zhuǎn)化效率和倍率性能。

在以上研究成果的基礎(chǔ)上，該團隊通過優(yōu)化鋰空二次電池體系與結(jié)構(gòu)，首次設(shè)計和開發(fā)出可實用化并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋰空氣二次電池電池組。