多层结构锂硫电池诞生

　　工控摘要：锂硫电池是锂电池的一种，截止2013年尚处于科研阶段。锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池。比容量高达1675mAh/g，远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容量（<150mAh/g）。并且硫是一种对环境友好的元素，对环境基本没有污染，是一种非常有前景的锂电池。
　　
　　目前主宰电动车市场的锂电池尚不能满足消费者对于一次充电行驶300英里以上的要求。而锂硫电池是实现这一目标的优良替代品，不过由于这种电池过快的老化速度使得其无法在车辆上应用。
　　
　　美国劳伦斯伯克利国家实验室研究人员eltoncairns带领团队制造的锂硫石墨烯氧化物电池，已经实现一次充电行驶300英里的目标。该电池主要优势在于更高的比能量，相对于锂电池的200w&dot;h/kg，这种锂硫电池可达400w&dot;h/kg，具有高倍率性能、更好的安全性和低成本。
　　
　　锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池，比容量高达1675mah/g，远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容量。而且，硫是一种对环境友好的元素，对环境基本没有污染，因此锂硫电池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。
　　
　　锂硫电池的容量降低大部分归因于中间反应产物——多硫化锂在电解液中的溶解。针对这一问题，cairns采用一种三明治结构，将硫电极夹在内外两层材料之间，内层为石墨烯氧化物，外保护层为十六烷基*基*，以阻止多硫化物的形成。结合此前已有的一些概念，诸如离子液体电解液，以及弹性体苯乙烯-丁二烯橡胶/羧甲基纤维素粘合剂等，加上新电极的使用，可以进一步降低硫的损耗。
　　
　　通过这些方法，新的锂硫电池在重复充电1500次后，只损失少量容量。cairns的团队目前正在从商业化角度优化电极，并评估材料成本以观察其是否能够面向市场推出。