導(dǎo)讀：美國科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出一種新的鋰硫電池陰極化學(xué)物質(zhì)，他們說這有望克服由于硫的低電導(dǎo)率和與鋰發(fā)生反應(yīng)的趨勢而引起的性能問題。

由美國馬里蘭大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們設(shè)計(jì)了一種新型鋰硫電池陰極，他們說這將把這一有前景的電池技術(shù)提升到更高的性能水平。

為了克服當(dāng)今鋰離子電池技術(shù)的局限性，開發(fā)依靠更廉價(jià)、更豐富的材料的能源儲能解決方法，鋰硫電池是科學(xué)家們所尋求的許多途徑之一。但當(dāng)用作陰極材料時，硫在經(jīng)過少量循環(huán)后往往會迅速失去性能，并在電解液中溶解為硫化物。

馬里蘭的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種提高硫陰極能源性能和穩(wěn)定性的方法，即使用各種形式的碳來防止硫與電解質(zhì)中的化學(xué)物質(zhì)結(jié)合。

該研究的重要作者超羅（ChaoLuo）解釋說：“我們利用硫與氧/碳之間的化學(xué)鍵來穩(wěn)定硫。這包括高溫處理，以蒸發(fā)'原始'硫并在真空玻璃管中碳化富氧有機(jī)化合物，以形成致密的氧穩(wěn)定的硫/碳復(fù)合物，并具有高硫含量。”

通過多種顯微鏡技術(shù)，本小組可以確定60%的硫含量均勻分布在陰極上，碳起到了防止多硫化物形成的用途。在活化循環(huán)中固態(tài)電解質(zhì)間相的形成將硫完全密封在碳基體中，在低電解液條件下供應(yīng)了優(yōu)越的電化學(xué)性能。

在發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上的一篇論文中描述了該小組的工作成果:一種用于貧電解質(zhì)鋰硫電池的化學(xué)穩(wěn)定硫陰極。

早在2020年，澳大利亞莫納什大學(xué)的科學(xué)家們就采用了類似的方法來研發(fā)他們所謂的“世界上最高效的鋰硫電池”，并為其研發(fā)的制造工藝申請了專利。

據(jù)小組分析，由馬里蘭大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的小組對此有信心其陰極化學(xué)方法將導(dǎo)致鋰硫電池具有高能量性能和長循環(huán)壽命，并且其工作將為科學(xué)家研究與硫材料化學(xué)鍵合開辟新途徑作為未來創(chuàng)新的途徑。