锂硫电池有哪些使用？

具有能量密度高、容量大、环保、廉价等特点的锂硫电池被称为是继锂电池之后下一代动力锂离子电池体系的发展方向。近日，西安交大化工学院李明涛课题组在影响锂硫电池使用的瓶颈问题上取得了冲破，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。

详尽原理为，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用途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，仍处于试验室研发阶段，实际使用非常少。

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使用的关键因素。曾任猛狮科技副总裁的李青海博士曾称，多硫化物溶解穿梭是锂硫电池最紧要和最难处理的问题，相关的改进工作还处于起步阶段，不过他看好锂硫电池作为一种高能量密度二次电池，极具发展前景。比较当前主流的三元NCM锂电池，拥有硫正极的电池理论比能量高达2600Wh/kg，是目前广泛使用的锂电池的十倍以上。

除此之外，硫具有元素储量丰富、成本低廉等优势，一旦大规模使用，将大大助推以锂电池为动力的电动车价格下降。2016年国家发改委在《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》中提出，要冲破能量密度达到300Wh/kg的锂硫电池技术。动力锂离子电池发展瓶颈被攻克比能量远高于当前车用动力锂离子电池作为比较，目前已经批量使用的动力锂离子电池，依据2017年公布的《促使汽车动力锂离子电池产业发展行动办法》，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，因此被视为继锂电池之后下一代动力锂离子电池体系的发展方向。为处理锂硫电池的实际使用问题，包括我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、我国厦门大学化学家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冲破。尽管锂硫电池在实现理想能量密度的过程中还存在一些问题，不过关于一些关于电池轻薄性有较高要求的使用范畴，例如对无人机、潜水艇、士兵背负的电源包等用途来说，由于重量比价格或者寿命更加紧要，锂硫电池已经开始得到实际使用。

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