以过氧化锂（Li2O2）为放电产物的锂氧气电池因极高的理论能量密度引起了人们的广泛关注。然而,锂氧气电池的低能量效率、低循环寿命和低倍率性能等问题阻碍了其实际应用。为了克服这些缺点,对锂氧气反应机制的深度探究是非常重要的。在此之前,锂氧气电池的大部分研究都是在液态电解质中进行的。然而,由于受强氧化性产物的亲核攻击,电解液的分解是不可避免的。此外,在碳基正极中,碳基材料被氧化发生的副反应导致锂氧气反应更加复杂。为清晰的揭示其反应机理,有必要构建没有碳基材料和液体电解质的锂氧气电池。因此,本研究以正极的材料选择和结构设计为起点,以全固态无碳锂氧气电池的制备为基础,通过多种表征手段对锂氧气电池固固界面上的反应机理进行了研究。所展开工作的主要创新点总结如下:（1）涂覆银纳米线（AgNWs）在石榴石型Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12（LLZTO）陶瓷电解质上制备了多孔正极。通过引入纳米金层作为中间层,改善了AgNWs正极与石榴石电解质之间的界面接触。使Au/AgNWs正极的放电容量比Au中间层正极增加了50倍,充电过电位降低了0.5 V。最后,通过多种材料表征手段证明了电池的充放电过程是表面路径反应控制的Li2O2的生长机理。（2）利用环境透射电子显微镜（TEM）原位观察了Li2O2在AgNWs电极上的生长与分解过程。放电时,在Li+/e-分布均匀的AgNWs表面上形成膜状Li2O2,在Li+/e-电场分布不均匀的AgNWs交汇处以及电解质和AgNWs交界处形成空心片状Li2O2。充电时,Li2O2开始分解,膜状Li2O2收缩,AgNWs和Li2O2交界处的空心片状Li2O2释放气体然后坍塌。（3）综合各种实验的表征和分析,清晰阐明了固相界面上的锂氧反应机理:放电时,膜状和空心片状Li2O2的形成符合O2+Li++e-→LiO2和2LiO2→Li2O2+O2的表面路径反应机制进程。充电时,分解过程为Li2O2→LiO2+Li++e-和LiO2→Li++e-+O2。