高容量锂硫电池可以循环数百次而不损失功效

尽管硫经常被用作工业产品的废料，但它将成为未来高性能电池的关键材料。美国国家标准与技术研究所、亚利桑那大学和韩国首尔国立大学的科学家联合开发了一种廉价的高容量锂硫电池，这种电池可以循环使用数百次而不会失效。

锂离子电池的阴极通常采用陶瓷氧化物，如氧化钴，这使得阴极很重，从而限制了电池的能量密度。硫原子的重量不到钴原子的一半，锂硫电池的能量密度是以前锂离子电池的几倍。然而，锂硫电池的阴极也有其缺点，即硫和锂容易形成化合物，然后晶体粘附在电池内部，这将在重复循环下沿应力方向产生裂纹。

为了生产更稳定的阴极，研究小组将硫加热到185度。将八原子环硫熔化成长链硫，然后将长链硫与二异丙基苯(DIB)、碳基塑料前体和硫链结合在一起产生共聚物。研究小组称制造过程为“反向硫化”向阴极添加二硼可以防止锂硫化合物的开裂和结晶。发现当二硼含量为10%~20%时，阴极可以达到最佳状态。研究人员发现，电池在500次循环后可以保持一半以上的初始容量。研究人员还指出，由于锂暴露在空气中会燃烧，任何商用锂硫电池在投放市场前都需要经过严格的安全测试。(冯瑞华编著)

资料来源:http://www.llnl.gov

《中国科学日报》(2014年7月15日，第7版)