與目前可充電鋰-硫電池相比，鎂-硫電池理論上具有更高的體積能量密度、更高的安全性以及更低廉價格等優(yōu)勢，然而目前鎂-硫電池的發(fā)展僅僅是實驗室最初級研究階段，至今仍然缺乏高度匹配金屬鎂負極和硫正極的鎂電解質體系，針對該突出問題，崔光磊團隊研究人員通過設計并篩選大尺寸含硼陰離子電解質合成出系列新型鎂電解質并成功應用于鎂-硫電池體系中，所制備新型含硼電解質具有更寬的電化學窗口、更高的離子電導率以及對金屬鎂負極和硫正極高度匹配等特點，所組裝鎂-硫電池表現(xiàn)出優(yōu)異的長循環(huán)性能和較好的倍率性能。

崔光磊教授團隊構建了一種聚酰胺涂層的間相，具有獨特的氫鍵網絡和與金屬離子的強配位能力，不僅可以作為固態(tài)“拋光劑”以均勻成核的方式協(xié)調鋅離子的遷移，有效地調控了水相中鋅的沉積行為，而且該涂層作為一層緩沖層把具有活性的金屬鋅與電解液隔離，這種間相抑制了鋅負極的腐蝕和鈍化。通過這種協(xié)同效應,聚合物改性鋅負極可以無枝晶產生可逆的工作8000小時，是裸鋅的60倍。基于這種聚合物修飾的鋅負極與MnO₂組成的全電池在1000次循環(huán)后具有88%的容量保留率，庫倫效率在99%以上。

崔光磊研究員課題組在 Electrochemical Energy Reviews專業(yè)期刊發(fā)表了題為“Polymer Electrolytes for High Energy Density Ternary Cathode Material-Based Lithium Batteries”的綜述文章，首次系統(tǒng)論述了高能量密度三元鋰電池聚合物電解質的研究進展和未來發(fā)展方向，助力高能量密度聚合物三元鋰電池在電動汽車等領域的研究與應用。

崔光磊研究員在Angewandte Chemie International Edition上發(fā)表題為Key Scientific Issues in Formulating Blended Lithium Salts Electrolyte for Lithium Batteries的綜述，總結了混合鹽電解質的研究進展。該論文從提高鋰電池的熱穩(wěn)定性（安全性）、抑制正極集流器鋁箔腐蝕、提高寬溫范圍（或高溫、低溫）性能、形成鋰電池混合電解質、電極界面層，保護鋰金屬負極，實現(xiàn)高離子導電性等方面進行了初步論述。更重要的是，為鋰電池混合鹽電解質的制備提供了關鍵的科學問題。

崔光磊課題組認為在鎂金屬表面形成一層可以傳輸鎂離子的SEI膜，同時這層膜可以阻礙電解質在鎂金屬上的還原反應，就能起到事半功倍的效果：在金屬負極鎂可以脫嵌，同時正極還可以采用高電壓。他們提出采用硼酸鋰鹽為電解質（LBhfip/DME）時，Mg/Cu不對稱電池可以實現(xiàn)鎂離子脫嵌，而且電池還具有長周期循環(huán)穩(wěn)定性，這類電解質比硼酸鎂鹽電解質（MBhfip/DME）循環(huán)穩(wěn)定性更好，在1.0 mA·cm^-2電流密度下可以穩(wěn)定循環(huán)2000次，在Mo6S8/Mg電池中，在10C倍率下放電容量達到101.3 mAh·g^-1，穩(wěn)定循環(huán)次數高達6000次。在初次電化學循環(huán)過程中形成的Mg²⁺/Li⁺電解質可以有效傳輸鎂離子，而且阻止了鎂金屬與電解質的進一步反應，這種方法可以在鎂金屬負極上建立起“超級”SEI膜，為促進鎂金屬電池的應用具有重要意義。