在第三代锂离子电池之后，哪些电池将会取而代之?系统的热力学计算表明，锂氧气电池是理论质量能量密度最高的电化学储能器件。由于可以直接使用空气中的氧，锂空气电池的研发引起了广泛的关注。但是研究表明，空气中水分和二氧化碳的存在会影响电池的充放电性能，水分会导致电解液锂盐分解和锂负极不稳定。气体中含有CO2，锂空气电池放电会有Li2CO3生成。与Li/O2电池放电产物Li2O2相比，生成的Li2CO3一般较难分解。2012年，清洁能源实验室汪锐博士生发现，在NiO等过渡金属氧化物作催化剂的情况下Li2CO3可以在4.1 V左右被分解。因此在一定的条件下Li2CO3能够可逆分解，受此发现的鼓励，刘亚利博士生等研究发现Li/CO2:O2(CO2和O2体积比2:1)电池和Li/CO2电池两种“空气”电池均能够在室温下可逆充放电，其放电产物主要是Li2CO3，能够在充电过程中可逆的分解。对于Li/CO2电池来说，放电产物中还包括无定形碳。作为一种温室气体的CO2能被用在可充放的锂电池中作为正极活性成分储能这还是第一次。该研究对于锂空气电池实际应用时解决Li2CO3分解，也提供了一定的指导。
上述工作得到了中科院知识创新工程能源项目群方向性项目、国家重点基础研究发展计划973项目、基金委的大力支持。
