中國儲能網(wǎng)訊：9月6日，《自然》雜志發(fā)表了一項關于鋰硫電池的最新研究成果的論文，并對其進行了重點推送。該成果發(fā)現(xiàn)了鋰硫電池全新的界面反應過程，這將有望突破鋰硫電池市場化應用阻礙，即鋰硫電池壽命較短的問題。
長期以來，鋰硫電池市場化應用的最大阻礙之一就是電池壽命較短。由于缺乏對鋰硫電池反應機制在原子層面的直觀觀察、研究和認識，這個問題未能得到徹底解決。此次發(fā)表的研究成果中，研究團隊采用前沿的電子顯微系統(tǒng)，在原子層面對鋰硫電池電極和電解質的界面反應過程進行了實時觀測和研究，進而發(fā)現(xiàn)了其全新的界面反應機制。基于此次發(fā)現(xiàn)的這種電荷儲存聚集反應的新機制，篩選、設計和研發(fā)相應的鋰硫電池的電極材料和電池體系有望從新的角度、途徑解決鋰硫電池壽命短的問題，從而解決鋰硫電池發(fā)展難題。
鋰硫電池是鋰電池的一種。硫儲量豐富、價格低，利用硫作為正極、鋰金屬作為負極的鋰硫電池，不含鎳、鈷、錳等金屬，具備低成本、高能量密度和理論容量，以及更加環(huán)保的優(yōu)勢，因而成為了新一代鋰電池的研究重點，是目前最具前途的“下一代鋰電池”之一。有研究成果表明，鋰硫電池的材料理論比容量和電池理論比能量分別可以達到1675mAh/g和2600Wh/kg，遠高于目前廣泛應用的鋰電池（三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池等）的比能，可支持一輛普通電動汽車的理論續(xù)航達到4000公里以上。
雖然鋰硫電池是一種鋰電池，但它與現(xiàn)在廣泛使用的鋰離子電池的工作原理有本質不同。目前對于鋰硫電池化學反應原理的研究大多基于計算模型的建立，通過模型從原子層面上模擬和認識電池材料結構和性質、揭示電池內部復雜反應過程和規(guī)律等，進而指導電池體系的設計?；诖祟惙椒梢蕴剿麂嚵螂姵厥袌龌瘧闷款i的解決辦法，目前已有部分解決辦法但未見突破性進展。多家化學領域權威期刊上刊載的文獻都有提到：在原子、分子層次揭示電極和電解質界面的化學反應，深入認識鋰硫電池內部實時動態(tài)反應過程、規(guī)律和機制以及電極與電解質界面設計調控策略，對于電池的設計至關重要。因而，此次發(fā)布的研究成果所采用的可觀測的方法，為后續(xù)進一步認識和開發(fā)鋰硫電池開辟了重要的研究路徑。
