人们认为Li-S电池可能是后锂离子电池的重要技术，但是现有的Li-S电池的能量密度和循环性能难以实现商业化。虽然人们报道了许多具有高容量和循环稳定性的S电极和Li电极，但是因为实验室和工业化之间具有较大的差别，导致目前仍难以得到实用性Li-S电池。实验室研究通常使用薄膜电极，其中的硫担载量较低，同时电解液/硫的比例较高，但是具有实用性的电极需要厚度脚后的电极和较高的硫担载量，以及较低的电解液/硫的比例，从而保证Li-S电池实现较高的能量密度。

有鉴于此，武汉大学艾新平、杨汉西等首先总结Li-S电池的硫电极相关进展，随后从多孔电极的极化理论方式总结常见的硫电极的溶解/沉积机理，讨论构筑具有电化学稳定性电极的方法。

主要内容

（1）

常用的“溶解/沉积”机理很难用于循环稳定的S/C电极，因为LiPS中间体不可避免的发生溶解，导致S在碳基质中的重新分散，电极容易形成孔结构，导致S/C电极的突发失活。通过全固态设计方式能够避免形成LiPS中间体，但是全固态设计不合适用于发展高能量密度Li-S电池，因为其中具有反应性的界面产生绝缘性和低密度的S，需要大量的导电材料，因此降低S含量非常低，S电极的比容量降低。控制界面的稳定性也是非常大的挑战，因为电池循环过程中面临着巨大的体积变化。

（2）

相比而言，“准固态反应”机理有助于发展高容量和循环稳定好的硫电极，这种机理结合了液体电解液较高的硫利用率和固体电解液的循环稳定性，这种机理能够让硫在液相电解液中通过固相转变的方式进行硫的氧化还原反应。实现“准固态反应”的方法存在两种方法：一种方法是将S化学结合在聚合物骨架上，另一种方法是在S/C电极上形成保护性的SEI层结构，从而避免S直接与液体电解液的接触。

参考文献

Hui Li, Hanxi Yang, Xinping Ai, Routes to Electrochemically Stable Sulfur Cathodes for Practical Li–S Batteries, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202305038

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202305038