最近，一项来自加拿大的科研突破引起了广泛关注。西安大略大学的科学家们在全固态锂硫电池领域取得了重要发现，有望大幅提升电动汽车的续航能力。通过精心设计，这种新型电池的理论能量密度可达到2600Wh/kg，是现有锂离子电池的10倍以上。这表示，例如特斯拉Model 3这样的电动车，只需一次充电就能行驶超过4000公里，同时，这种固态电池还具备更高的安全性。

这项研究由贾斯汀·金及其团队负责，他们利用先进的X射线吸收光谱和飞行时间二次离子质谱技术，揭示了全固态锂硫电池放电产物的新特性。研究发现，放电产物并非单一的Li2S，而是Li2S和Li2S2的混合体，这一点与传统的液态锂硫电池有显著区别。在放电过程中，Li2S2在高电势下更易形成，而Li2S则在低电势下更易生成。Li2S2因其较高的活性和可逆性，被认为是提高电池容量和循环寿命的关键因素。

基于这些发现，研究人员提出了一种策略，通过调整电势来诱导以Li2S2为主的放电产物，并加入微量的固态催化剂（LiI）来促进电化学氧化过程。实验结果令人鼓舞，采用这种方法制备的硫复合电极，在常温下展现出了979.6 mAh/g的高可逆容量，并在1500次循环后仍能保持性能。

这种电池的潜力在于其能量存储能力是传统锂离子电池的10倍，而且硫作为一种成本低廉、易于获取且环保的材料，将大幅降低电动汽车的购买和使用成本，同时提供更高的安全性。与目前能量密度在200~260Wh/kg、循环寿命在500~1000次的锂离子电池相比，全固态锂硫电池的性能优势明显。

尽管全固态锂硫电池展现出巨大的潜力，但其商业化仍面临一些技术挑战，如锂金属负极的体积变化、硫正极的活性物质溶解问题以及固态电解质的离子导率等。研究人员乐观地认为，通过解决这些问题，全固态锂硫电池有望在未来5至10年内广泛应用于日常生活，尤其是在电动航空领域，将有助于减少气候变暖的影响。

这项研究成果已于10月12日在《自然通讯》杂志上发表，为全固态锂硫电池技术的发展提供了新的视角和方向。



                                        
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