充一次电跑4000公里，续航暴增10倍？科学家发现锂硫电池命门

全固态锂硫电池的优势显而易见。其理论比能量实现了大幅提升，传统锂离子电池比能量相对较低，而经过精心设计的全固态锂硫电池，理论比能量高达2600Wh/kg，是传统锂离子电池的十倍有余。

这意味着，若将其应用于电动车，如特斯拉Model 3(图片|配置|询价)，充满一次电后的续航里程有望突破4000公里。如此显著的进步，无疑将极大地缓解人们对电动车续航能力的焦虑，让电动车的使用变得更加便捷与高效。

在对全固态锂硫电池的深入探究中，科学家们收获了一系列重要发现。西安大略大学的贾斯汀·金及其团队借助先进技术，对电池的放电产物展开了细致研究。

他们发现，全固态锂硫电池的放电产物并非如传统液态锂硫电池那般单一，而是由Li2S和Li2S2混合而成。这一发现为提升电池性能提供了关键的理论支撑，也为全固态锂硫电池的研究拓展了新的路径。

在此基础上，研究人员进一步探索了放电产物混合物比例与电势的关联。他们注意到，在放电过程中，该混合物的组成比例会随电势的变化而有所改变。

具体而言，电势较高时，Li2S2更易于形成；而电势较低时，Li2S则更为常见。这一发现对于优化电池性能具有重要意义，为研究人员提供了全新的思路与方法，有助于他们更深入地理解和改进全固态锂硫电池的性能。

依据这些研究成果，研究人员提出了提升全固态锂硫电池性能的综合策略。他们通过调控较低电势，以诱导生成以Li2S2为主的最终放电产物，同时掺入少量的固态催化剂（如LiI），以推动Li2S2和Li2S的电化学氧化反应。

通过实施这些策略，有望打造出高性能的全固态锂硫电池，为其实际应用筑牢根基。

为验证上述理论，研究团队开展了全固态锂硫电池性能测试。他们精心制备了硫复合电极，并进行了相关测试。

测试结果表明，采用这种方法制造的全固态电池，搭配Li-In合金负极，在25°C、2.0 A/g的条件下，能够提供979.6 mAh/g的可逆容量，且在循环1500次后未出现明显衰减。这一卓越的测试成绩充分彰显了该电池的优异性能，为全固态锂硫电池的实际应用提供了强有力的证据。

全固态锂硫电池的优势不仅在于其高能量密度，还体现在成本和安全性方面。硫作为一种价格低廉、易于获取且环保的材料，显著降低了电池的成本，同时也减轻了对环境的压力。

此外，固态电池的安全性也得到了大幅提升，为用户提供了更为可靠的保障。与传统锂离子电池相比，全固态锂硫电池的能量存储能力是其十倍，这将大幅降低电动车的购置和使用成本，有力地推动了电动车的普及和发展。

当前，典型的锂离子电池能量密度大致在200至260Wh/kg之间，与全固态锂硫电池的2600Wh/kg相比，差距明显。在循环寿命方面，典型锂离子电池的循环寿命在500至1000次之间，同样低于全固态锂硫电池1500次以上的循环寿命。

通过这样的对比，全固态锂硫电池的巨大优势得以清晰呈现，也让人们对其发展前景充满信心。

然而，全固态锂硫电池的发展并非坦途，仍面临一些技术难题。例如，锂金属负极的体积变化、硫正极活性物质的溶解以及固态电解质的离子导率等问题，都需要研究人员进行更深入的研究和攻克。

只有成功解决这些技术障碍，才能进一步提升全固态锂硫电池的性能和稳定性，使其更好地满足实际应用的需求。

尽管全固态锂硫电池面临诸多挑战，但其应用前景依然广阔。在电动汽车领域，全固态锂硫电池的高能量密度和长循环寿命特性，将极大地提升电动车的续航里程和使用寿命，更好地满足人们的日常出行需求。

未来，配备全固态锂硫电池的电动汽车，一次充电后的行驶距离将大幅增加，从而减少对充电设施的依赖，提高出行的便利性。

在电动航空领域，全固态锂硫电池同样具有广阔的应用前景。随着全球对环境保护的重视程度不断提高，电动飞机的研发成为重要的发展方向。

全固态锂硫电池的高能量密度和良好的安全性，使其成为电动飞机理想的动力来源之一。一旦该电池技术在电动航空领域得到广泛应用，将有力推动航空业朝着更加环保和可持续的方向迈进。

此外，全固态锂硫电池还有望在储能系统、便携式电子设备等领域发挥重要作用。随着技术的不断进步，其应用范围将持续扩大，为人们的生活带来更多的便利和改变

相关研究团队的成果已于10月12日在《自然通讯》杂志上发表，为全球科研人员提供了宝贵的参考资料。通过在这一权威杂志上展示研究成果，能够让更多人了解全固态锂硫电池的研究进展和潜在价值，推动该领域不断向前发展。