蓋世汽車訊 當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)充電速度更快、更薄、更便宜的電池需求旺盛。人們希望電動(dòng)汽車和電動(dòng)自行車?yán)m(xù)航里程更長(zhǎng)，希望電池的使用壽命更長(zhǎng)、充電速度更快、成本更低。如今，鋰離子電池（LIB）是行業(yè)標(biāo)桿。但經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究，這項(xiàng)技術(shù)已接近極限，而且每一次新突破都愈發(fā)難以實(shí)現(xiàn)。

圖片來(lái)源：《Small Structures》

鋰硫（Li-S）電池是極具前景的下一代技術(shù)。與鋰離子電池相比，鋰硫電池單位重量?jī)?chǔ)存的能量更多，而且由廉價(jià)、易得的材料制成。但問(wèn)題在于，目前的鋰硫電池體積比鋰離子電池大1.5到2倍。換句話說(shuō)，鋰硫電池的體積容量要低得多。這是一個(gè)嚴(yán)重的瓶頸，因?yàn)樵谠S多實(shí)際應(yīng)用中，空間比重量更重要。從便攜式電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車到航空航天系統(tǒng)，每一寸空間都至關(guān)重要。

雖然鋰硫電池可以儲(chǔ)存大量能量，但主要挑戰(zhàn)在于硫陰極內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)緩慢，鋰離子在內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)中移動(dòng)緩慢。為了彌補(bǔ)這一缺陷，研究人員（通常）會(huì)刻意增加硫陰極的孔隙率，使整個(gè)體系“充滿”孔隙，從而為離子提供充足的移動(dòng)空間。然而，這種額外的空間會(huì)使電極增厚，降低體積性能。

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