陳維課題組的第一項成果聚焦于高性能電池設(shè)計。研究團隊首次報道了氫氣電極作為正極的電池化學(xué)新體系，這一創(chuàng)新為基于氫氣正極設(shè)計高性能電池開辟了全新途徑。氫氣作為極具前景且經(jīng)濟高效的可再生資源，具有合適的氧化還原電位、低過電位以及長期穩(wěn)定性等優(yōu)點。當(dāng)與高活性電催化劑結(jié)合時，氫氣可成為極具吸引力的電池電極材料。

事實上，自20世紀(jì)60年代起，可充電的鎳 - 氫氣電池化學(xué)就因其高穩(wěn)定性、可靠性和耐久性，被成功應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。近年來，陳維等人致力于氫氣電池研究，創(chuàng)制了多種氫氣電池體系，且均將氫氣電極用作負(fù)極。而在此次最新研究中，團隊提出氫氣優(yōu)異的氧化還原特性使其不僅能作負(fù)極，還可作為極具潛力的正極與低電位負(fù)極配對?；跉錃庹龢O的電池與堿金屬負(fù)極結(jié)合時，能展現(xiàn)出更高的能量密度和工作電壓，其中鋰金屬負(fù)極在高電壓和高能量密度的氫氣電池應(yīng)用中潛力巨大。

研究團隊首次報道的可充電鋰金屬 - 氫氣電池，利用了最輕的兩種元素鋰和氫。該電池展現(xiàn)出極具吸引力的電化學(xué)性能，如高理論比能量、合適的放電電壓、高循環(huán)能量效率、可逆面容量大、寬工作溫區(qū)及活性材料高利用率等。此外，團隊還構(gòu)建了無負(fù)極鋰 - 氫氣電池，進一步提升了電池的實際能量密度和經(jīng)濟適用性。

陳維課題組的另一項成果則與廢舊鋰電池回收有關(guān)。他們在國際期刊發(fā)表的研究中，首次提出了一種基于電化學(xué)原理的綠色可持續(xù)廢棄物回收管理策略。該策略能夠同時實現(xiàn)廢舊鋰離子電池正極材料中的鋰資源回收，以及工業(yè)尾氣中的氮氧化物污染物的捕獲和轉(zhuǎn)化。

研究團隊巧妙設(shè)計了無能量消耗的回收方法，利用尾氣中二氧化氮的電化學(xué)還原電位與廢舊電池正極材料的電化學(xué)氧化電位差，不僅成功回收了鋰資源，還將二氧化氮轉(zhuǎn)化為高價值的硝酸鋰鹽，同時實現(xiàn)了能量輸出。通過對該回收策略與傳統(tǒng)回收策略在經(jīng)濟和環(huán)保等方面的優(yōu)劣勢分析，表明此策略在能耗、二氧化碳排放和成本收益等方面均具有顯著優(yōu)勢。

陳維教授專注于大規(guī)模儲能電池、電催化等研究，其研究成果為電池技術(shù)的發(fā)展和廢舊電池的綠色回收提供了重要的理論支持和實踐方案，有望推動相關(guān)領(lǐng)域的進一步發(fā)展。