20. 基于離子液體電解液的Li-S二次電池材料
在金屬鋰-硫二次電池中，鋰與硫完全反應后生成 Li2 S ，能夠發生多電子反應(2個電子反應)，釋放出超常的電化學容量，其電極理論比容量為1672mAh/g，以此構建的電池體系理論能量密度將達到2600Wh/kg，完全可以滿足現代信息技術和電動汽車領域對化學電源高能量密度和安全性的要求。但是金屬鋰容易形成枝晶而引發安全問題。單質硫正極材料具有導電性能低，特別是在有機電解液中的溶解性制約了其在高能二次電池體系中的發展。
本課題采用室溫離子液體做電解液，提出了用“納米孔限定反應”的新機制來改進硫電極的循環穩定性，部分石墨化的多孔碳可以有效起到導電功能，碳的納米孔則可以有效限制鋰多硫化物在電解液中的溶解，可望構建基于離子液體電解液的高能量密度Li-S電池新體系。該項目已取得國內外發表論文9篇、申請3項中國發明專利的成果。