本报讯 日前，美国加州大学圣地亚哥分校可持续电力和能源中心的研究人员开发了一种用于固态锂硫电池的新型阴极材料。该材料具有高导电性和结构可修复性，打破了传统硫阴极的限制。这一进展有望使锂硫电池更接近产业应用。相关成果发表于《自然》。

科研团队开发的新型阴极材料是硫和碘组成的晶体。他们通过把碘分子引入晶体硫结构，将阴极材料的电导率提高了11个数量级，其导电性比单独由硫制成的晶体提高了1000亿倍。

另一方面，由于碘破坏了将硫分子连接在一起的分子键，进而将这种新材料的熔点降低到足够低——只有65摄氏度，因此在电池充电后，只需重新熔化阴极，即可轻松修复循环中损坏的界面。此性能对于消除由于重复充放电导致的阴极和电解质界面处的累积损伤至关重要。

为了验证这种新型阴极材料的有效性，研究人员构建了一个测试电池，并对其进行反复充电和放电。结果显示，电池在400多次充放电循环中保持稳定，并保留了87%的容量。

这种碘化硫阴极为突破固态锂硫电池商业化的主要障碍提供了独特的概念。科研团队表示，新型阴极材料的低熔点使修复界面成为可能，这种新材料有望成为高能量密度固态电池的一种赋能解决方案。（张楠）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07101-z