锂硫电池作为电动汽车和其它设备的下一代可再生电池，一直没有发挥出应有的潜力。据外媒报道，美国南卫理公会大学（SMU）机械工程师Donghai Wang及其研究团队找到了一种方法，可使锂硫电池比现有的可再生电池寿命更长、能量更高。

图片来源：《Nature Sustainability》

该研究团队的方法能够防止锂硫电池产生不必要的副作用——随时间的推移而出现的多硫化物溶解现象，进而缩短电池的使用寿命。

布朗基金会（Brown Foundation）机械工程主席、SMU莱尔工程学院（SMU Lyle）教授Donghai Wang表示：“这一突破可能会带来更耐用、更持久的电池。”他的研究重点是纳米结构功能材料和储能技术（如锂离子电池）的设计与合成，以及锂离子技术以外的领域。

这项研究已发表在期刊《自然可持续性》（Nature Sustainability）上。研究表明，与锂离子电池通常150-250 mAh/g的容量相比，该团队新开发的混合聚合物网络阴极可使锂硫电池的容量超过900 mAh/g。这意味着它可以储存更多的电能。

Wang教授表示：“它还具有出色的循环稳定性，优于传统的锂硫电池。”循环容量衡量的是电池在容量急剧下降之前可以充放电的次数。循环容量越高，电池寿命越长。

经济高效的解决方案，可提供更多能量

与传统的离子充电电池相比，锂硫电池更具成本效益，并能储存更多的能量，因此有望成为一种可再生能源。但这些电池有一个关键问题。Wang教授表示：“多年来，电池行业一直在努力减轻多硫化物溶解带来的负面影响。”

所有电池都有正极和负极。在电池内部，这两个电极之间不断发生的化学反应可为电池提供能量或电力。而在锂硫电池中，被称为阴极的含硫正极与被称为阳极的锂金属负极配对。在这些电极之间的是电解质，也就是允许离子在电池两端之间流动的物质。然而，硫并不是理想的电极材料。

当锂离子与阴极的硫原子结合时，会产生可溶性多硫化物分子。这些分子会游离到电解质中，导致阴极退化，从而降低电池承受多次充电循环的能力。这就是所谓的多硫化物溶解。

Wang教授及其团队通过使用混合聚合物网络阴极解决了这一问题。Wang教授解释道：“我们的阴极使用了多个硫键、原子吸附和分子水平上的快速锂离子/电子传输。这种组合可以实时重新结合和吸附任何未结合的硫物质，从而有效地消除可溶性多硫化物并延长电池的循环寿命。”