化石燃料的消耗所引发的环境污染和能源短缺等问题,促使人们开始寻求新型清洁能源。具有超高理论能量密度、环境友好且循环可逆的锂氧气电池被认为是有望取代汽油内燃机的下一代储/供能系统。现阶段,尽管锂氧气电池领域研究已经取得了一定的进展,但其仍然面临动力学缓慢、体系稳定性差、循环寿命短等问题。本论文立足于这些共性挑战问题,通过非原位/原位策略在锂金属负极表面构建保护层来减少/抑制副反应的发生,改善界面稳定性,较系统研究了有机溶剂锂氧气电池体系中锂负极保护对电池性能的影响,主要研究内容如下:1.我们制备了基于石墨保护层的锂金属负极（Li@graphite复合电极）,并研究了含该复合电极的锂氧气电池的电化学性能。建立保护层物化指标与电化学性能的构效关系,选定出最佳组分含量。研究结果表明,保护层厚度为10μm时锂负极表面光滑均匀。相比于未修饰的锂金属负极（pristine Li负极）的电池（可稳定循环5次）,含该复合电极的电池在电流密度为200 mA g-1,限制容量为500 mAh g-1以及电压范围为2.2-4.5 V vs.Li/Li+的条件下可以稳定循环176次。这主要归因于该保护层不仅可以物理性隔绝锂金属与电解质的直接接触,从而降低发生副反应的可能性,而且其独特的结构和高电导性质可成功诱导Li+的均匀沉积,继而抑制锂枝晶生长,提高循环稳定性。更重要的是,石墨具有储备资源丰富、比表面积大、价格低廉等优点且该复合电极合成工艺简便易行、低价高效,适宜大规模生产。我们希望这项工作可以为锂氧气电池的电极设计提供一个新的视角。2.为了同时实现动力学的催化和锂金属负极的界面改性,我们设计了基于“自我防御型”氧化还原介质—苄基三乙基碘化铵（benzyltriethylammonium iodide,BTEAI）的锂氧气电池体系。其含有的I-可发挥氧化还原介质的作用,降低体系过电势,提高动力学速率。此外,其有机基团在电池循环过程中在锂金属负极表面原位构筑固态电解质相界面（Solid Electrolyte Interphase）SEI层,抑制穿梭效应,保护锂负极,继而提高电池循环寿命。基于此,通过物化性质和电化学性能的判定,我们系统地探究了材料的结构和含量对电池性能（倍率、可逆、循环性能等）的影响并合理推测了体系的催化机理和SEI层原位生长机制。研究结果显示,相比于添加LiI的电池体系（可稳定循环33次）,含有BTEAI的电池在电流密度为200 mA g-1,限制容量为500 mAh g-1以及电压范围2.2-4.0 V vs.Li/Li+的测试条件下可稳定循环116次。此项工作将为锂氧气电池液相催化剂的研发和界面改性做出一定的贡献。