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

由美國馬里蘭大學領導的科學家們設計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提升到更高的性能水平。

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

馬里蘭的科學家們發(fā)現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中的化學物質結合。

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化合物，以形成致密的氧穩(wěn)定的硫/碳復合物，并具有高硫含量?！?/p>

通過多種顯微鏡技術，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了優(yōu)越的電化學性能。

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

早在2020年，澳大利亞莫納什大學的科學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。

據小組分析，由馬里蘭大學領導的小組對此有信心其陰極化學方法將導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家研究與硫材料化學鍵合開辟新途徑作為未來創(chuàng)新的途徑。