針對目前鋰—空氣電池用電解液在電池反應中均有不同程度的分解，造成不可逆產物的生成和自身的消耗，嚴重限制電池循環(huán)壽命的難題，該團隊基于對現(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，有效促進了可逆放電產物過氧化鋰（Li2O2）的生成，減少了副反應；通過詳細考察空氣電極對鋰—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物存儲和反應物傳輸?shù)目椎澜Y構不合理、導電性差是制約鋰—空電池性能的關鍵因素?；诖耍搱F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筑了三維多孔石墨烯。泡沫鎳所具有的高導電性，結合多孔石墨烯合適的孔道結構，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，進一步提高了能量轉化效率和倍率性能。
在以上研究成果的基礎上，還首次設計和開發(fā)出可實用化、擁有自主知識產權的鋰—空氣二次電池電池組。
