據(jù)外媒報(bào)道，為了適應(yīng)電氣化未來(lái)的需求，需要研發(fā)新型電池技術(shù)，其中一個(gè)選擇就是鋰硫電池，與鋰離子電池相比，理論上來(lái)說(shuō)，此種電池能量密度要高5倍。

最近，瑞典查默斯理工大學(xué)（ChalmersUniversityofTechnology）的研究人員在石墨烯海綿（graphenesponge）的幫助下，利用陰極電解液，在此種電池的研發(fā)上獲得了突破。

研究人員的想法非常新穎，利用一種由還原氧化石墨烯制成的多孔、類似海綿的氣凝膠，當(dāng)作電池的獨(dú)立電極，從而更好地利用硫、提高利用率。

傳統(tǒng)電池由四部分組成，首先，有兩個(gè)覆蓋活性物質(zhì)的支撐電極，即陽(yáng)極和陰極；它們之間是電解質(zhì)，通常是液體，可讓離子來(lái)回轉(zhuǎn)移；第四個(gè)部分是分離器，作為物理屏障，可防止兩個(gè)電極接觸的同時(shí)，允許離子轉(zhuǎn)移。

此前，研究人員曾嘗試將陰極和電解質(zhì)結(jié)合在一起，成為“陰極電解液”。該概念有助于減輕電池重量，同時(shí)使充電速度更快，供電能力更強(qiáng)。現(xiàn)在，由于石墨烯氣凝膠得到了發(fā)展，該概念被證明有效可行，而且前景很好。

為了使陰極電解液發(fā)揮其電解質(zhì)的作用，還在分離器中加入了部分陰極電解液，也最大限度地提高了電池的硫含量。

目前，大多數(shù)商用電池都是鋰離子電池，但是此種電池的發(fā)展已接近極限，為了滿足更高的要求，尋找新型化學(xué)方法變得更加重要。而鋰硫電池具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，如能量密度更高。

查默斯理工大學(xué)物理系教授兼此次研究主導(dǎo)人表示：“此外，硫很便宜，儲(chǔ)量豐富，而且更加環(huán)保。此外，鋰離子電池中普遍含有對(duì)環(huán)境有害的氟，而鋰硫電池卻沒(méi)有?！?br/>
目前為止，鋰硫電池的問(wèn)題在于不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致循環(huán)壽命短。但是在查默斯理工大學(xué)的研究人員在測(cè)試新電池原型時(shí)，發(fā)現(xiàn)新電池在350次循環(huán)后，仍保持85％的容量。

新設(shè)計(jì)避免了硫鋰電池降解過(guò)程中的兩個(gè)主要問(wèn)題，一個(gè)是硫溶解到電解質(zhì)中而丟失，另一個(gè)是硫分子從陰極遷移到陽(yáng)極的“穿梭效應(yīng)”。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，此類問(wèn)題的影響都被大大減少了。

但是，研究人員指出，該項(xiàng)技術(shù)要完全發(fā)揮市場(chǎng)潛力仍還有很長(zhǎng)一段路要走。他表示：“由于此種電池的生產(chǎn)方式不同于大多數(shù)正常電池，因此還需要研發(fā)新的生產(chǎn)工藝，以實(shí)現(xiàn)該電池的商業(yè)化。”