在國家自然科學基金委、科技部和中科院等的大力支持下，中國科學院長春應化所張新波研究員帶領的科研團隊通過抑制鋰—空氣電池電解液分解，調控空氣電極固—液—氣三相界面以及優化鋰—空二次電池體系與結構，成功將鋰—空氣電池循環壽命從目前文獻報道的最長100次大幅提高至500次 。
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，嚴重限制電池循環壽命的難題，該團隊基於對現有電解液分解機理的認識，首次將亞碸(DMSO)和碸(TMS)應用於鋰—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，發現空氣電極催化劑催化效率低、用於過氧化鋰等不溶放電產物存儲和反應物傳輸的孔道結構不合理、導電性差是制約鋰—空電池性能的關鍵因素。基於此，該團隊首次提出了石墨烯壹體化空氣電極的概念，成功地在泡沫鎳基體中構築了三維多孔石墨烯。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—空氣電池表現出優異的倍率性能；此外，通過借助和發揮稀土鈣鈦石型復合氧化物優異的電催化性能，有效降低了鋰—空氣電池充/放電過電位，進壹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，還首次設計和開發出可實用化、擁有自主知識產權的鋰—空氣二次電池電池組。
劍橋大學研究人員開發出了鋰—空氣電池的實驗室模型，解決了與相似的化學電池有關的數個問題。他們開發的鋰-空氣電池能量密度高，充電次數“超過2000次”，能源使用效率理論上超過90%。