日本山梨大學與早稻田大學透過將可逆地吸收氫離子(質子)且同時進行氧化還原反應的有機化合物與質子傳導性高分子薄膜結合，開發了一項可反覆充放電之「全固態空氣電池」。
空氣電池由空氣中的氧氣(正極活性物質)、金屬(負極活性物質)、離子傳導性電解質組成，但由於大多使用液態電解質，因此存在漏液、蒸發、著火等安全問題。為此，研究團隊將吸收質子並顯示氧化還原活性的有機氧化還原化合物(Dihydroxybenzoquinone及其聚合物)做為負極活性物質，電解質則採用了質子傳導性高分子薄膜(Nafion)，並利用白金觸媒做為正極的氣體擴散電極(活性物質為氧)展開了全固態空氣電池的開發，並成功論證了原理。
為了促進負極活性物質Dihydroxybenzoquinone的氧化還原反應，促使電解質膜界面的質子順利移動，研究團隊設計並建構了電子傳導性材料(碳粉)與質子導電高分子(Nafion)混合而成的負極結構。此外，進一步將Dihydroxybenzoquinone予以高分子化後，發現負極活性物質的利用率提高了40%以上，全固態空氣電池的容量提高了6倍以上。而此電池可反覆充放電，並確認了以一定速率(放電倍率15C)發電，達到了30次充放電循環。
近來已有數種利用具有氧化還原活性的有機化合物做為負極活性材料的空氣電池開發出來，但與高分子電解質膜結合的全固態空氣電池則是前所未有。而新開發的全固態空氣電池因電極不會因水分或氧氣而劣化，具有優異的安全性，將可望活用於手機、小型電子設備等移動設備電源用途。