近日，美國能源部下屬的西北太平洋國家實驗室（PNNL）刊文稱，他們設計出了一種由石墨和鋰構成的混合陽極結構來控制鋰硫電池的不良表面反應。具體而言，就是在鋰電極前加一層氫氧化鋰修飾的石墨，這樣的人工保護層可有效減少反應過程中的負面效應。

研究人員表示：“雖然可充電鋰離子電池被廣泛應用于便攜式充電設備和汽車電氣化中，但他們不能儲存足夠的能量來滿足電動汽車對續駛里程的要求。尋找理論比能量更高的替代儲能系統是很有必要的。在這些技術中，鋰硫電池是很有希望的。從理論上來看，鋰硫電池的比容量及能量分布為1675mAhg-1、2600Whkg-1，遠遠高于普通鋰離子電池。硫成本第，儲量豐富，無毒，使得這一想法很有吸引力。不過，在實際應用中還有很多問題要解決。”

與普通鋰離子電池相比，鋰硫電池的能量密度高2～3倍，而限制這種電池發展的最大問題是，在電池反應過程中，硫化物的流出縮短了電池的壽命。

有關如何克服硫化物流出一事，此前的多數研究都致力于阻止硫化物泄露，但難度很大且副用途明顯。“我們設想，與其簡單地使用電解液添加劑或無理屏障來保護金屬陽極，或許我們可以設計一個完全不同的陽極結構界面，使得界面氧化還原反應遠離金屬表面。”研究人員說道。

使用常規電極的鋰硫電池循環壽命僅有100次左右，而這種混合陽極可以將鋰硫電池的循環壽命提升至400次。研究人員表示，雖然硫化物仍會流出，但對電池壽命并未造成大的影響，且在實驗過程中，鋰硫電池的能量密度也只衰減了11%，庫侖效率則高達99%。