自非水体系电池问世以来，有机酯醚类物质就一直是其电解质体系的基本溶剂。但这类电解质体系有自身缺点，并未能构建一个理想的电化学反应环境。对下一代高比能锂氧电池，探索新型电解质体系更具有重要意义。锂氧气电池以金属锂作为负极，空气中的氧气作为正极的活性物质，通过过氧化锂（Li₂O₂）的可逆生成与分解实现能量的存储与转化，由于具有极高的理论能量密度（约3500 Wh Kg^-1）而受到了广泛关注。然而，Li₂O₂分解动力学缓慢、高反应活性中间产物（如O₂^–）引发严重副反应等问题一直限制着锂氧气电池的发展。

在电化学储能装置中，电解液在为电极过程构建反应环境方面起着决定性的作用。由于氧电极反应的复杂性，电解液的作用在锂氧气电池中更加突出。一方面，其对O₂^–、O₂^2–、¹O₂等活性氧（reactive oxygen species, ROS）物种的稳定性决定了锂氧气电池的循环寿命，另一方面，它与中间产物（如LiO₂、Li_2-xO₂）的相互作用又可调控锂氧气电池的放电/充电机制，从而影响电池性能。近日，厦门大学的董全峰教授团队报道了一种新型脲基电解液体系，1,1,3,3-四甲基脲(TMU)，在锂氧电池中表现出优异的电化学性能，突破了传统酯醚类体系。

由于TMU具有较强的Li+溶剂化能力（供体数donor number：31.2），该电解液系统可以构建使Li₂O₂单电子氧化的途径（Li₂O₂ → LiO_2(sol) + e⁻ + Li⁺；2LiO_2(sol) → Li₂O₂ + O₂），该反应途径与传统醚类电解液（TEGDME）充电过程所进行的直接两电子Li₂O₂氧化途径（Li₂O₂ → O₂ + 2e^– + 2Li⁺）相比，动力学更加有利。此外，TMU还表现出良好的稳定性，因为它不包含容易被高反应活性物种O₂^– 亲核进攻的α-氢原子，从而抑制了攫氢副反应。

最终，基于TMU的锂氧气电池表现出了比传统醚类电解液（TEGDME）基锂氧气电池更低的充电过电位（~0.51 V vs. ~1.27 V）和更长的循环寿命（~135 cycles vs. ~28 cycles）。这些优异的结果均由仅使用该新型电解液而获得，并未像传统醚类体系中进行催化设计和添加剂修饰。可以相信，基于TMU的锂氧电池将有很大的提高、改善空间，也将为锂氧气电池的进一步发展和实际应用提供了更多的可能性。