據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家開(kāi)發(fā)和研究了一種電解質(zhì)材料，據(jù)稱可以顯著提高鋰硫電池的性能。這個(gè)研究小組制定了一個(gè)選擇規(guī)則，可以幫助研究人員為不同的電池系統(tǒng)選擇最合適的電解質(zhì)材料。

鋰硫電池是許多儲(chǔ)能電池中的一種，通常被認(rèn)為比如今的鋰離子電池具有更高的儲(chǔ)能容量，同時(shí)可以采用更便宜、更豐富的電解質(zhì)材料。

但是，據(jù)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室稱，鋰硫電池的性能受到一個(gè)稱為“多硫化物穿梭”的不良效應(yīng)的損害，該反應(yīng)在充電過(guò)程中會(huì)將沒(méi)有完全氧化的鋰硫化合物溶解到電解液中，然后鋰硫化合物在陽(yáng)極上還原，在陰極上氧化，將會(huì)浪費(fèi)電能。

阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究小組的一名化學(xué)家ChiCheungSu說(shuō)，“多硫化物穿梭效應(yīng)除了加熱電池之外，并沒(méi)有什么效果，這就像從紐約飛往洛杉磯的航班只能在芝加哥和丹佛之間來(lái)回奔波相同?！?/p>

發(fā)生這種反應(yīng)是因?yàn)槎嗔蚧镆子谌芙庠诤卸跷飙h(huán)和二甲氧基乙烷的普通電解質(zhì)中，但是由于存在氫氟醚（HFE）這種新的電解質(zhì)，其中多硫化物不易溶解。

CheungSu說(shuō)：“我們要同時(shí)解決低溶解度和高電導(dǎo)率這兩個(gè)問(wèn)題，在這兩個(gè)問(wèn)題解決之后，可以使這種電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。”

開(kāi)發(fā)沒(méi)有捷徑

這個(gè)研究小組繼續(xù)評(píng)估各種氫氟醚（HFE）材料和包含它們的電解質(zhì)的性能，建立有機(jī)結(jié)構(gòu)與材料的電化學(xué)性能之間的關(guān)系，并開(kāi)發(fā)出通用規(guī)則來(lái)預(yù)測(cè)不同氫氟醚（HFE）分子的溶解行為和電導(dǎo)率。該規(guī)則在化學(xué)期刊《AngewandteChemie》上發(fā)表的一篇論文中進(jìn)行了闡述。

研究小組表示，發(fā)現(xiàn)多硫化物的穿梭效應(yīng)將供應(yīng)寶貴的見(jiàn)解，并將指導(dǎo)未來(lái)的研究人員尋找最合適的氫氟醚（HFE）材料作為特定電池系統(tǒng)中的電解質(zhì)助溶劑。

該小組發(fā)現(xiàn)，在研究不同電解質(zhì)的性能時(shí)，在消除多硫化物穿梭方面表現(xiàn)最佳的電解質(zhì)化學(xué)在電導(dǎo)率方面也最弱。CheungSu說(shuō)，“這表明鋰硫電池的開(kāi)發(fā)并沒(méi)有捷徑，我們?nèi)匀灰^續(xù)尋求各種方法來(lái)改善鋰硫電池的性能?！?/p>