锂硫电池会成为未来动力电池的发展方向吗？

近日，西安交大化工学院李明涛课题组在影响锂硫电池应用的瓶颈问题上取得了突破，设计开发了一种具有二维结构的石墨烯保护层正极材料，获得了长循环寿命的锂硫电池。

具体原理为，二维插层结构的g-C3N4/石墨烯夹层，如同在电池正负极之间构建了多层防鲨网，不仅能通过物理和化学双重作用阻挡多硫化物在正负极之间穿梭，还能加快锂离子的扩散，从而大大提升电池的循环寿命。

在我国，锂硫电池的开发相对较晚，仍处于实验室研发阶段，实际应用非常少。锂硫电池充放电过程中间产物多硫化锂的溶解引起穿梭效应，也一直被视为限制其实际应用的关键因素。

作为对比，目前已经批量应用的动力电池，根据2017年发布的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》，以及《汽车产业中长期发展规划》，单体比能量到2020年要达到300Wh/kg以上，到2025年要达到500Wh/kg。锂硫电池的理论能量密度超过500Wh/kg，因此被视为继锂离子电池之后下一代动力电池体系的发展方向。

为解决锂硫电池的实际应用问题，包括中国科学技术大学钱逸泰院士团队、华南理工大学王海辉团队、中科院青岛能源所先进储能材料与技术研究组、中国厦门大学化学家NanfengZheng团队以及上海交通大学王久林研究团队均作出了相关的突破。

锂硫电池是一种以硫为电池正极，金属锂作为电池负极的电池体系，在解决金属Li负极易生成枝晶的安全性问题上，上海交通大学王久林研究团队制备了一种新的锂硫电池电解质溶液（用双氟磺酰亚胺锂溶于磷酸三乙酯和高闪点氟代醚获得了饱和电解液），与高浓度电解液相比，新的电解液成本低，粘度低而且增强了对金属Li电极的保护，能够有效清除Li电极的枝晶，从而清除可能存在的安全隐患，同时在60度以上高温下提高了安全性和电化学性能。

除了科研领域，电池公司在积极需求技术突破中也将锂硫电池作为技术储备之一，上市公司中，中核钛白、西藏城投、金路集团、国轩高科、猛狮科技等均对锂硫电池项目有所部署。