新型锂硫电池将更“长寿” 寿命翻了两番

近日，美国能源部西北太平洋国家实验室（PNNL）发明了一种“复合”阳极用于锂硫电池。

锂硫电池是锂电池的一种，以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的一种锂电池。由于硫是一种对环境友好的元素，对环境基本没有污染，因此是一种非常有前景的锂电池。锂硫电池以硫为正极反应物质，以锂为负极。放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，正极反应为硫与锂离子及电子反应生成硫化物，正极和负极反应的电势差即为锂硫电池所提供的放电电压。在外加电压作用下，锂硫电池的正极和负极反应逆向进行，即为充电过程。

目前锂硫电池的主要障碍是副反应导致电池寿命短，含硫阴极发生副反应，慢慢分解并融入电池的电解质液体，最后在含锂阳极形成固体电解质界面薄膜，薄膜不断生长直到电池不能使用。

大部分锂硫电池的研究集中在停止阴极的硫泄漏，而PNNL 研究小组关注电池阳极添加保护罩的研究。这种新型保护罩是将锂离子电池中的石墨与传统的锂硫电池的锂相结合，研究人员称这种新型阳极为两者的混合体。在锂硫电池中，石墨保护罩使阳极的锂表面远离硫副反应。

PNNL 的测试显示这种新型阳极使得锂硫电池的寿命翻了两番。研究人员还将开展更大的电池系统测试，以更好地评估现实应用中PNNL 新型复合阳极的性能。相关研究成果已经发表在Nature Communications。