锂硫电池

这就是我们的创新材料技术Lyten 3D石墨烯的用武之地。我们正在调整该材料，为电池提供两种功能。首先，我们设计的材料就像硫的脚手架一样，本质上将硫原子固定在电池内部，这样它们就不会自由移动，这种效应称为多硫化物穿梭。其次，Lyten 3D石墨烯具有导电性，有助于能量更有效地进出硫以及阴极内部。通过这些改进，我们今天正在加利福尼亚州圣何塞的试验线上生产锂硫电池。

首先，根据Lyten的说法，电池的能量密度更高 – 比锂离子电池高两到三倍 – 意味着它们可以更轻，这对于eVTOL的发展很重要。其次，该公司和潜在的合作伙伴正在探索在“混合动力系统”中使用电池的可能性，他说，以提供“起飞和着陆所需的超高能量输送”。

随着电池技术和生产行业一如既往地充满活力，圣何塞经济发展和文化事务办公室以及圣何塞清洁能源的工作人员很高兴参加 6 月 14 日在北圣何塞的新地点举行的 Lyten 锂硫电池试验线的开通仪式。

对于其电池，石墨烯有助于将硫原子保持在适当的位置，并防止它们在充电和放电时穿梭。其次，它有助于通过3D纹理实现更大的能量密度。为了将石墨烯从碳原子的平面片中变成有用的东西，它使用“受专利保护的反应堆技术”将平面结构转换为“三维碳形状和结构” – 类似于拿一张纸并把它弄皱。根据Norman的说法，这使反应性提高了几个数量级，并允许公司根据其所需的特性调整材料。

采用可控的化学方法，合成了氧化石墨烯包裹中空介孔碳球组成的全碳基复合材料。分子动力学模拟表明，石墨烯片在碳球上的包裹可自发进行，可能由界面较强的范德华相互作用驱动。得到的复合材料对硫和多硫化物均表现出较好的亲和力。所制备的具有较好的电化学性能。本工作可为高性能锂硫电池和其它二次电池复合电极的合理设计和开发提供一些新的见解。

现有的研究工作通常从锂硫电池正极材料改性的角度出发去解决锂硫电池中“穿梭效应”的问题，这些研究能够很大程度上抑制锂硫电池的“穿梭效应”，然而这些方法也有着成本高昂以及不能同时解决锂负极腐蚀的问题。因此，如果有一种简单易行的方法抑制锂硫电池中“穿梭效应”的同时也防止锂负极的腐蚀就能够很好的促进锂硫电池的商业化。

青岛科技大学王辉教授为通讯作者。值得一提的是青岛科技大学本科生陈函楚为第二作者，系统总结并撰写了锂离子电池中的粘结剂工作机理部分。该工作得到了山东京博集团、山东省“泰山学者”计划、中央引导地方科技发展专项资金、山东省自然科学基金和国家自然科学基金的资助支持。