中國粉體網訊  未來鋰硫電池有可能取代鋰離子電池的地位。鋰硫電池的能量密度比鋰離子電池高很多，是鋰離子電池的5倍（~2600Wh·kg^-1）。鋰硫電池的成功與否很大程度上取決于陽極材料的金屬鋰的應用。金屬鋰很容易長出鋰枝（鋰枝晶是指采用液態(tài)電解質的鋰電池在充電時，鋰離子還原時形成的樹枝狀金屬鋰單質。），對一些電解質來說很容易反應，影響電池的效率和安全性。而且鋰硫電池和金屬鋰很容易遭到硫化物的污染。

美國北德克薩斯州大學的研究者們研發(fā)了一種10nm厚的二維二硫化鉬可以作為金屬鋰陽極的保護層，大大提高了鋰電池的性能。而且研究者觀察到穩(wěn)定的鋰電沉積和抑制枝晶成核位置。在電流密度為10mA·cm⁻²時，對稱的二硫化鉬涂層的金屬鋰電池進行沉積和溶解，循環(huán)壽命提高了3倍。研究測定在鋰硫電池中用二硫化鉬涂層的金屬鋰作為陽極，碳納米管-硫作為陰極，得到能量密度為最高達589Wh·kg^-1，在充電電流為0.5C時，1200次循環(huán)后循環(huán)效率達98%。此方法可能會實現高能量密度和安全的金屬鋰電池。

相關文章發(fā)表在Nature Nanotechnology：2D MoS₂ asan efficient protective layer for lithium metal anodes in high-performance Li–Sbatteries.