锂硫电池

锂硫电池具有理论能量密度高、成本低廉等优点，在动力汽车，无人机，规模化储能等领域有重要的产业应用前景。然而，锂硫电池的产业化仍然面临循环寿命、安全性和实际输出功率低等难题。

如今，可折叠手机越来越受欢迎。随着此类智能柔性设备和电动汽车的普及，对高能量、长寿命和快速充电的储能系统的需求越来越大。当前的锂离子电池技术无法满足这一需求，因此重点逐渐转向下一代电池。近日，POSTECH的一个研究团队利用炼油厂加工的副产品硫磺，在短短30分钟内成功合成了锂硫电池正极材料。

锂硫电池由于高的理论容量和能量密度以及硫的低成本和环境友好等优势被视为最有应用前景的高容量存储体系之一。然而，Li-S电池的商业化应用仍面临着固体硫化物的绝缘性，可溶性多硫化物的穿梭效应以及充放电过程硫的体积变化大等挑战。这些问题通常导致硫的利用率低，循环寿命差，甚至一系列安全问题。如何在高含硫和高载硫条件下同时实现锂硫电池高的质量容量、面容量、体积容量以及长循环寿命，已成为当前研究的热点之一。

据外媒报道，在下一代电池中许多令人兴奋的化学物质中，锂硫电池是一种具有巨大潜力的化学物质，因为它的储能能力是目前锂离子电池的五倍。澳大利亚的科学家们为这种极具前途的结构提出了一种新的设计，其中包括通过添加糖来解决固有的稳定性问题，据悉，这一举动使实验电池运行的次数超过1000次。

英国Oxis Energy公司计划2021年秋开始交付固态锂硫（Li-S）电池。该锂硫电池主要用于电动飞机平台，性能较传统锂离子电池有显著提升。

对于新能源汽车来讲，目前最大的瓶颈就是锂电池，不少科学家也在积极寻找解办法。日前，据媒体报道，中国香港科技大学（HKUST）工程与环境系教授Cheong Ying Chan与中国香港科技大学机械与航空工程系教授兼能源研究所主任ZHAO Tianshou组建了一支研究团队，为锂硫电池（Li–S）提出了一种新颖的阴极设计概念，将可大幅提升此类具有发展前景的下一代电池的性能。

随着全球对于清洁能源的大力倡导以及各种便携式电子设备、电动汽车和智能电网等新能源技术的快速发展，人们对于环保且高能量密度的能源存储系统的需求也日益增加。锂硫电池具有高的理论容量（1675 mAh·g-1）和能量密度（2600 Wh·kg-1）、低成本和环境友好性等特点，被认为是后锂离子电池时代最有潜力的储能系统之一。

韩国最大的化工公司LG Chem生产了一种原型锂硫电池，该锂硫电池可以为EAV-3太阳能无人飞机（UAV）上完成多次高空飞行。这架飞机是由韩国航宇研究院（KARI）开发的。

锂硫电池被誉为电池技术的下一个重大进步，有望在一次充电的情况下大幅延长从手机到电动汽车的使用时间，同时比目前的锂离子电池更环保。德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员找到了延长锂硫电池续航时间最具挑战性问题解决方案之一，使该技术更接近于商业化。