鋰硫電池正極材料的研究進展

查 成，張天宇，季雨辰，劉樹和

(昆明理工大學冶金與能源工程學院，昆明 650093)

0 引 言

隨著科技的發展，電化學儲能技術和器件已經成為材料領域必不可少的要素。傳統的鋰離子電池具有長循環壽命、低污染、低成本、無記憶效應等優點，是各類電子設備最主要的供能裝置。在鋰離子二次電池中，相對于負極材料來說，低比容量的正極材料一直是制約其發展的主要因素。因此，探索新型的正極材料，研發具有更高能量密度的新型二次電池體系是十分必要的。在目前已知的正極材料當中，單質硫具有較高的理論比容量1 675 mAh·g-1，與金屬鋰負極構成的鋰硫電池的理論能量密度高達2 600 Wh·kg-1，是傳統鋰離子電池的3～5倍[1]。同時，相對于常見的鋰離子電池正極材料，如LiCoO2、LiMnO2、LiFePO4等，單質硫具有價格低廉、安全性高、環境友好、分布廣泛等特點，是一種具有廣泛應用前景的正極材料。因此，鋰硫電池正極材料的研究，成為近些年儲能材料研究的一個熱點。

盡管具有上述明顯的優點，鋰硫電池正極材料也存在著一些亟待解決的問題，比如：(1)單質S和放電產物(Li2Sn，1≤n≤2)在常溫下較低的離子/電子導電性，嚴重影響了電池的功率密度和S的利用率[2-5]；(2)鋰離子與硫電極在充放電過程中發生的反應是多步反應，反應產生的中間產物多硫化鋰(Li2Sn，4≤n≤8)容易溶解在有機電解液中，并且在濃度梯度下發生“穿梭效應”產生枝晶，腐蝕金屬鋰負極導致正極活性物質的流失和嚴重的自放電現象，造成電池容量的快速衰減[6-9]；(3)電池的充放電過程中，S正極會發生體積的膨脹和收縮，導致正極材料結構的崩塌[10-13]，從而引起電池容量的快速衰減。

圖1 鋰硫電池充放電工作原理示意圖

上述問題嚴重制約了鋰硫電池的商業化應用。為了克服鋰硫電池正極材料的這些缺陷，正極材料的改性得到廣泛研究，并取得較大進展。

鋰硫電池的反應原理是氧化還原反應，其充放電工作原理如圖1所示。鋰硫電池放電時，負極失去電子生成Li+，Li+通過電解液遷移到正極表面，硫通過外電路得到電子與Li+形成硫化物。充電時，電極的反應過程與放電時相反。正負極反應過程中的電勢差為鋰硫電池的放電/充電電壓[14-15]。鋰硫電池的電極反應如式(1)～式(6)所示。

正極：

S8+2Li++2e-Li2S8

(1)

3Li2S8+2Li++2e-4Li2S6

(2)

2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4

(3)

Li2S4+2Li++2e-2Li2S2↓

(4)

Li2S2+2Li++2e-2Li2S↓

(5)

負極：

2Li2Li++2e-

(6)

早期的鋰硫電池正極材料結構簡單，電池性能并不出色。在進一步的研究中，采用了相對復雜的電極材料和結構，由此鋰硫電池的性能得到了很大提升。本文從硫/碳、硫@碳/金屬化合物、硫/雜原子摻雜碳以及負載催化劑的硫/碳等各類復合材料在鋰硫電池中的研究進展進行綜述，并對其發展進行了展望。

1 硫/碳復合材料

在鋰硫電池正極材料的研究中，硫/碳復合材料仍然是研究的熱點。硫/碳復合材料中，碳材料構建的導電網絡可以改善單質硫自身導電性差的缺陷，從而提高材料導電性。碳材料的多孔特性可以使硫均勻分布到碳材料孔隙中，從而提高硫的負載量。碳材料自身具有的機械強度，在一定程度上能夠減輕充放電過程中電極體積的膨脹和收縮。

1.1 自支撐硫/碳復合材料

碳材料，如碳納米管、碳納米纖維、碳布和石墨烯[16-20]等，每種碳材料之間都容易互相交織在一起形成導電網絡，這種結構不僅有利于電子的轉移，提高硫的利用率，并且還能夠提供一定的機械支撐，來緩沖硫元素體積的變化。因此，這些碳材料被廣泛應用在自支撐電極的構建上。

Yuan等[21]制備了短多壁碳納米管(MWCNT)和長碳納米管(VACNT)相結合的分層獨立碳納米管，短多壁碳納米管為導電骨架，長碳納米管為導電網絡，同時作為機械性的自支撐結構，如圖2所示。單層獨立碳納米管的載硫量達到6.3 mg·cm-2，三層碳納米管相疊加載硫量達到17.3 mg·cm-2。在0.05 C倍率下，該電極首次放電比容量為995 mAh·g-1，循環150次后容量保持率為97%，表現出了良好的循環性能。Li等[22]用聚丙烯腈(PAN)和聚苯乙烯(PS)作為前驅體制備碳納米纖維，如圖3所示。纖維相互交織在一起形成導電網絡，利于電子的轉移，同時纖維上所形成的孔隙可以儲存較多的硫(質量分數為85.1%)。在0.1 C倍率下，該電極首次放電比容量為1 314 mAh·g-1，在2 C倍率下放電比容量仍然可以達到363 mAh·g-1。Miao等[23]將廢舊衣物碳化后得到多孔碳布，然后將硫負載至碳布上，得到的復合材料首次放電比容量達到1 100 mAh·g-1，經過50次循環后，容量保持率達到96%，展現出了較好的循環穩定性。Zhang等[24]通過微乳液組裝法制備了三維多孔石墨烯@C3N4復合材料(GCN)，用作鋰硫電池的正極材料。該復合材料內部的油乳化液作為軟模板，形成孔隙以容納硫，使復合材料的硫質量含量高達82%。同時堅固且多孔的三維石墨烯框架提供了高效的電子/鋰離子傳輸途徑，實現了快速動力學，并使該材料具有良好的結構完整性。S/GCN電極在10 C大倍率下，首次放電比容量仍有612 mAh·g-1，在0.3 C倍率下循環800次后，每次的容量衰減率僅為0.017%。

圖2 自支撐碳納米管正極制備過程示意圖[21]

圖3 自支撐的多通道碳納米纖維SEM照片[22]

1.2 多孔碳載硫結構

多孔碳具有導電性好，孔隙結構(比表面積、孔徑分布和孔容等)易于調節等優勢。不同孔徑的碳孔在復合材料中起到的作用不同：大孔(孔徑>50 nm)一般充當電解質的容器，容納足夠多的電解質以促進電化學反應；介孔(2 nm≤孔徑≤50 nm)可以形成電解質的通道，促進離子間的傳遞；微孔(孔徑<2 nm)則對活性物質硫有吸附作用。多孔碳中的孔壁作為單質硫支撐骨架增強其電子導電性，孔隙起到物理限域的作用來吸附多硫化物。通過調節孔隙數量和孔徑大小，可以緩解硫元素在反應過程中因體積變化所帶來結構的破壞和坍塌。因此，多孔碳材料在鋰硫電池正極材料中有著廣泛的應用。

Zhong等[25]在密閉的高溫高壓狀態下，對大米做碳化處理，得到一種納米或微米級相互連接的多孔碳結構(PRC)。這種碳材料的比表面積達1 492.2 m2·g-1，孔隙率達到了85.1%，可容納高達4 mg·cm-2的硫。相互連接的孔隙為電子傳遞提供了導電通道，同時又可以容納足夠多的電解質以促進電化學反應。在0.2 C倍率下，PRC/S電極首次放電比容量為1 257.2 mAh·g-1，循環500次后放電比容量為821 mAh·g-1。性能遠勝于同等條件下的三維還原氧化石墨烯(3D S/rGO)電極。Li等[26]采用模板法和納米噴涂表面涂覆法制備了高度有序的介-微孔核殼碳結構(MMCS)。該材料的內核結構具有較高孔容，總孔容為1.26 cm3·g-1，可以負載較多的硫(質量分數為72%)，同時具有高度有序的導電通道，增加了材料的導電性；外殼結構則作為物理屏障限制了多硫化物的擴散。S/MMCS電極在0.5 C倍率下，起始放電比容量為1 037 mAh·g-1，循環200次后放電比容量仍然達到837 mAh·g-1，容量保持率為80%，即每圈的容量衰減率為0.1%。試驗結果表明，該復合電極中的多硫化物向電解質中的擴散可以極大地減少。Schuster等[27]制備了具有高孔容(2.32 cm3·g-1)和高比表面積(2 445 m2·g-1)的球形介孔碳。然后，在155 ℃將硫注入到這些碳球的介孔(3.1～6 nm)中，得到硫的質量含量為49.7%的硫/碳復合材料。在1 C倍率下，該電極首次放電比容量為1 200 mAh·g-1，100次循環后容量保持率為61%。提高碳球中硫的負載量至質量分數為61.4%，電極的首次放電比容量為1 070 mAh·g-1，100次循環后容量保持率為65%。Xia等[28]以鐵蘇葉為原料，采用醋酸清潔其空腔中的灰分，從而避免孔隙堵塞的問題，制備了生物基多孔碳材料(FCB)。該材料具有介孔和微孔結構，為硫的儲存提供天然高效的空間并緩沖體積膨脹，其比表面積達到2 954 m2·g-1，孔體積達到1.39 cm3·g-1。由S/FCB復合材料做成的正極在0.1 C倍率下首次放電比容量為1 317 mAh·g-1，循環200次后放電比容量仍有790 mAh·g-1，每次循環的容量衰減率僅為0.068%。

2 硫@碳/金屬化合物復合材料

某些金屬化合物(如金屬氧化物、金屬硫化物和金屬氮化物等)擁有極性的金屬-非金屬化學鍵從而提供了大量的活性位點，對多硫化物有吸附作用,因此可應用于鋰硫電池的正極材料中。

2.1 硫@碳/金屬氧化物

金屬氧化物，如TiO2、MnO2、Co3O4、V2O5、MoO2和 MgO等，由于具有金屬陽離子和氧陰離子，表面存在大量極性位點，因此是有效的多硫化物吸附劑。與非極性碳材料不同，具有強極性的金屬氧化物被認為可以形成較強的化學鍵，因此能有效地將多硫化物限制在正極中[29]。

Liang等[30]制備了MnO2納米片作為多硫化物的吸附材料。首先Li2Sn(n>2)與MnO2反應形成表面結合的硫代硫酸鹽基團，然后Li2Sn與硫代硫酸鹽基團繼續反應形成連多硫酸鹽(無機硫化物在氧化成硫酸鹽過程中形成的中間體)，并最終轉化為不溶性的Li2S2/Li2S，從而實現對可溶性Li2Sn的固定。該工藝抑制了多硫化物的“穿梭效應”，減少了充放電過程中活性物質的損失，提高了硫的利用率。含硫質量分數為75%的S/MnO2復合電極在0.2 C倍率下，首次放電比容量為1 120 mAh·g-1，循環200次后仍有1 030 mAh·g-1的高放電比容量。Wei等[31]通過原位碳熱還原法制備了介孔Magnéli相的Ti4O7微球基體(MM-1)。該材料具有較高的比表面積(197.2 m2·g-1)和孔體積(0.39 m3·g-1)，平均孔徑為20.4 nm。分析得出Ti4O7微球的多孔結構提供了物理導電網絡，提高了材料導電性。并且材料表面的氧空位形成了Ti-S鍵，增強了對多硫化鋰的化學吸附，限制了多硫化鋰在電解液中的溶解。該S/MM-1復合電極在0.1 C倍率下，初始放電比容量為1 320 mAh·g-1，在0.5 C倍率下初始放電比容量為1 289 mAh·g-1，200次循環后的放電比容量為913 mAh·g-1。Yang等[32]以三維ZnO納米晶須為模板，采用化學氣相沉積法合成了ZnO內嵌鐵蒺藜狀復合碳材料(TCS/ZnO)，如圖4(a)所示。ZnO納米顆粒具有強的化學吸附特性，通過極性相互作用，ZnO將多硫化鋰限制在其表面。同時具有獨特三維鐵蒺藜狀的碳殼晶須提供了導電網絡，增加了材料導電性；并且，中空的內部結構可以容納硫體積的膨脹。S@TCS/ZnO電極在0.2 C倍率下，初始放電比容量為1 284 mAh·g-1，100次循環后放電比容量為815 mAh·g-1，S@TCS/ZnO和S/TCS電極的循環性能如圖4(b)所示。

圖4 TCS/ZnO的SEM照片和不同電極在0.2 C倍率下的循環性能[32]

2.2 硫@碳/金屬硫化物

隨著金屬硫化物的制備方法日漸完善，金屬硫化物被用于鋰硫電池正極當中。金屬硫化物由金屬陽離子和硫陰離子組成，其中的金屬陽離子與多硫化鋰有較強的吸附作用，因此可以限制多硫化鋰的溶解。

Zhang等[33]將FeS2加入到石墨烯中并作為正極材料，通過FeS2與多硫化鋰(Li2Sn)反應生成Li2FeS2+n活性絡合物，如式(7)所示，極大地減少了溶解的多硫化物的擴散，展現出了良好的化學吸附特性。添加FeS2的鋰硫電池在0.5 mA·cm-2首次放電比容量為1 230 mAh·g-1，循環200次后放電比容量為706 mAh·g-1，表現出了良好的循環性能。Li等[34]通過微波熱合成法，合成了含NiS2的氧化石墨烯復合材料(NiS2/rGO)并負載硫制成正極片。試驗發現NiS2與多硫化鋰有很強的化學鍵合作用，可以吸附多硫化鋰，表明NiS2具有良好的化學吸附特性。另外，石墨烯的加入增加了材料的導電性。在1 C倍率下S@NiS2/rGO電極首次放電比容量為952.6 mAh·g-1，循環800次后放電比容量仍然可以達到400 mAh·g-1，每圈的庫倫效率約為98%，電極循環性能優于同等條件下的氧化石墨烯/硫(S/rGO)電極。Lei等[35]采用水熱法合成了WS2包覆碳納米纖維(CNFs)的復合材料(C@WS2)。WS2具有極性，可以與多硫化鋰反應，限制多硫化鋰的溶解，從而達到化學吸附的目的，結果如圖5(a)所示。同時，相互交織的碳納米纖維構成了導電網絡，增加了材料的導電性。C@WS2/S電極在0.1 C倍率下，首次放電比容量達到1 501 mAh·g-1，在3 C高倍率下首次放電比容量達到450 mAh·g-1，如圖5(b)所示。

FeS2+Li2SnLi2FeS2+n

(7)

圖5 對Li2S6的吸附試驗和C@WS2/S電極在不同倍率下的性能[35]

2.3 硫@碳/金屬氮化物

金屬氮化物由金屬陽離子和氮陰離子組成，如TiN、VN等。這些材料具有良好的導電性，同時對多硫化物具有一定的化學吸附特性，因此被用于鋰硫電池正極材料中。

Hao等[36]通過蝕刻的方法制備了多孔氮化鈦(TiN)復合材料，并用于鋰硫電池正極中。TiN與多硫化鋰反應生成了Ti-S鍵和N-S鍵，具有良好的化學吸附性。TiN的多孔結構提供了物理導電網絡，提高了材料導電性。該電極在0.5 C倍率下首次放電比容量為1 012 mAh·g-1，在5 C高倍率下首次放電比容量仍有550 mAh·g-1，表現出良好的循環性能。該方法為開發高性能鋰電池提供了一種簡單有效的思路。Sun等[37]制備了一種導電多孔氮化釩納米帶(VN)/石墨烯復合材料，并用于制備鋰硫電池正極材料。獨立的三維石墨烯結構有利于電子和鋰離子的傳輸，通過電化學測試和理論計算證明VN不僅表現出對多硫化鋰的強化學錨定，而且加速了氧化還原反應動力學。這可歸因于極性VN與Li2S6反應形成的V-S和N-Li鍵對多硫化鋰極強的化學吸附作用。另外，VN還含有少量的V-N-O和V-O鍵，對多硫化鋰具有較強的親和作用。S@VN/G電極在0.2 C倍率下，首次放電比容量為1 471 mAh·g-1，循環100次后放電比容量仍有1 252 mAh·g-1，此種設計為過渡金屬氮化物的電化學儲能開辟了一個新的方向。

3 硫/雜原子摻雜碳復合材料

雜原子，如氮、硼、磷、氧[38-41]等，由于它們與多硫化鋰有強烈的親和作用，可以用于吸附多硫化鋰；同時，雜原子的加入可以增加碳材料的導電性。因此，碳材料的雜原子摻雜是一種很有前景的改善鋰硫電池性能的方法。

Chen等[42]通過有機縮合反應，制備了由共價有機骨架(COF)衍生的多孔碳納米管網絡，并將硼和氧雜原子均勻地摻雜在整個多孔碳納米管中，得到了硼、氧共摻雜多孔碳納米管(BOC@CNT)。這種硼、氧共摻雜碳納米管促進了鋰離子的快速擴散，并提供了大量活性位點，提高材料導電性的同時又具有對多硫化鋰的化學吸附作用。該復合材料中硫的質量含量為68.5%。BOC@CNT/S電極在0.2 C倍率下循環200次后放電比容量仍能達到1 077 mAh·g-1，在1 C倍率下循環500次后，放電比容量仍然高達794 mAh·g-1。Kim等[43]通過水熱合成法和熱處理工藝將分散良好的氧化鈰納米晶體錨定在石墨烯上，再經過熱處理工藝將磷摻雜在石墨烯中，從而合成了氧化鈰納米晶/磷摻雜石墨烯納米復合材料(CeO2/PG)用作載硫材料。磷的摻雜可以為多硫化鋰的俘獲提供足夠數量的活性位點，同時增強了石墨烯納米片的整體導電性。S@CeO2/PG復合材料中硫轉化過程如圖6所示。此外，石墨烯片上分散良好的氧化鈰納米晶體可以有效抑制石墨烯片的重疊，為硫的摻入提供足夠的空間，因而復合材料中硫的質量含量高達72.3%。S@CeO2/PG電極在0.1 C倍率下首次放電比容量為1 287 mAh·g-1，在1 C倍率下循環100次后的放電比容量仍有577 mAh·g-1。Zhou等[44]采用自犧牲模板法制備了氮摻雜多孔碳/MXene基(N-PC/Ti3C2)納米片三維復合材料，其中二甲基咪唑鈷(ZIF-67)作為自犧牲模板使復合材料具有三維結構，便于電解液滲透。合成出的吡啶氮對多硫化鋰具有強的吸附作用，吡啶氮上吸附的多硫化鋰被MXene表面的羥基進一步氧化，形成了硫代硫酸鹽和連多硫酸鹽。同時N原子又提供了額外的自由電子，進一步提高了碳材料的導電性。該復合材料中硫的質量含量高達80%，S@N-PC/Ti3C2電極在0.1 C倍率下首次放電比容量為1 107 mAh·g-1，在800次循環后每圈的電池容量衰減率僅為0.04%。Zhou等[45]制備了氮和硫共摻雜的3D石墨烯海綿并負載硫化鋰作為無粘結劑的電極。材料中相互關聯的3D石墨烯網絡可以加快電子和離子轉移，同時氮原子和硫原子對多硫化鋰具有較強的化學親和力，能更好地吸附多硫化鋰，從而改善鋰硫電池的電化學性能。此材料制成的電極在0.2 C倍率下首次放電比容量為1 200 mAh·g-1，2 C倍率下首次放電比容量為430 mAh·g-1，展現了良好的倍率性能。Fan等[46]使用葡萄糖和三聚氰胺為前驅體，通過原位固態熱有機-無機聚合和碳化方法制備氮摻雜碳納米片(N-CNS)，合成出的吡啶氮可以吸附多硫化鋰，從而減少多硫化鋰在電解液中的溶解。該電極在0.2 C倍率下首次放電比容量為1 313 mAh·g-1，經過200次循環后的放電比容量仍有722 mAh·g-1。

圖6 S@CeO2/PG復合材料硫轉化過程示意圖[43]

4 負載催化劑的硫/碳復合材料

鋰硫電池正極在放電過程中發生多步反應，單質硫被轉換成不同鏈長的Li2Sn(1≤n≤8)，其中長鏈的Li2Sn(4≤n≤8)易溶于電解液中。Yang等[47]通過試驗發現Li2Sn可以和某些含有金屬元素的正極材料反應并在這些材料的表面形成化學官能團，從而促進長鏈的Li2Sn快速轉換成溶解性較差的Li2S2或Li2S，起到化學催化的作用。Yuan等[48]在硫/碳正極材料中摻入了具有高催化作用的CoS2，在電池工作過程中，Li2Sn和CoS2之間產生了強的相互作用。CoS2和電解質之間的界面作為極性多硫化物的強吸附和活化位點，加速了多硫化物的氧化還原反應，如圖7所示。此復合材料制成的電極在0.5 C倍率下首次放電比容量為1 368 mAh·g-1，在2 C倍率下循環每圈的電池容量衰減率僅為0.034%。在鋰硫電池中添加金屬單原子(SA)催化劑也成為了近年來的研究熱點之一，金屬單原子催化劑具有活性位點多、表面能高和存在不飽和的配位環境等優勢，可以較好地實現多硫化物之間化學轉化效率的最大化。Li等[49]通過鹽模板法制備了均勻分散在氮摻雜碳納米球上的鈷單原子催化劑(CoSA-N-C)。該材料具有大比表面積和高孔隙率的二維框架結構，如圖8所示，Co-N官能團對多硫化鋰有較強的化學吸附作用，并且可以增大電子和離子的轉移速率。同時，高度密集的Co-N4配位官能團作為電催化位點可以加速多硫化鋰和Li2S之間的相互轉化。與傳統的Li2S鈍化層完全覆蓋導電主體不同，CoSA-N-C@S復合材料可以在電池放電過程中控制Li2S納米顆粒的空間沉積，該復合材料硫的質量含量高達74.2%。CoSA-N-C@S電極在0.05C倍率下首次放電比容量高達1 574 mAh·g-1，在1 C倍率下循環1 000次，每圈的電池容量衰減率僅為0.035%。Du等[50]制備了均勻分散在氮摻雜石墨烯上的單原子鈷基催化劑(Co-N/G)，通過試驗和第一性原理計算證實Co-N4活性位點具有高度的催化活性，可以加速多硫化物的氧化還原反應；同時，氮原子與多硫化鋰具有親和作用，可以有效地抑制多硫化物的遷移。Co-N/G正極材料的硫質量含量高達90%，在0.2 C倍率下首次放電比容量為1 210 mAh·g-1，在1 C倍率下首次放電比容量為866 mAh·g-1，循環500次后放電比容量為681 mAh·g-1。

圖7 CoS2催化Li2Sn轉化示意圖[48]

圖8 基于DFT計算的Li2S6在CoSA-N-C的 原子構象和結合能[49]

5 結語與展望

本文基于鋰硫電池硫正極的缺點，從正極載體材料對活性硫元素的物理限域、化學鍵合(錨定)和催化(電催化)轉化等作用上，綜述了近些年來鋰硫電池正極材料的研究進展。研究表明，以下三種載體材料均可以較好改善鋰硫電池正極材料的電化學性能：

(1)物理限域的正極材料，主要是碳基載體的正極材料(硫/碳復合材料)，包括自支撐硫/碳復合材料和多孔碳載硫結構等。碳基載體材料雖然導電性好，但其對活性硫元素的物理限域有限，因而導致電池在長期循環中容量衰減較快。

(2)化學鍵合的正極材料，主要是金屬化合物基或摻雜碳基載體的正極材料，包括有硫@碳/金屬氧(硫、氮)化物、硫/雜原子摻雜碳復合材料等。多數具有化學鍵合作用的載體(如絕大部分金屬化合物)雖然對多硫化物的錨定作用較大，但其較差的導電性不利于離子和電子的快速遷移，從而影響電池的電化學性能。

(3)具有催化(電催化)作用的正極材料，主要為負載催化劑的硫/碳復合材料。具有電催化作用的載體材料，雖然其可以促進活性硫元素的氧化還原反應，進而提高硫的利用率和電池倍率性能，但是催化作用發生的前提條件是對硫元素的有效吸附和催化劑在導電載體上的均勻分散。

目前，尚未發現單一的載體材料能夠解決鋰硫電池正極存在的所有問題。因此，集成不同載體材料的優點于一體，設計和制備其復合材料，將會進一步改善鋰硫電池的電化學性能。

對于高性能鋰硫電池正極的研發可以考慮從以下三個方面進行探究：

(1)在改善電池性能基礎上降低正極載體材料含量，從而發揮電池高能量密度的優勢。

(2)硫載體材料和多硫化物之間的相互作用機理尚需深入研究，有助于設計更為有效的載體材料，降低硫電極中載體材料含量。

(3)載體材料的催化機理尚需深入研究，在理論和試驗分析上需進一步深入探索。

盡管鋰硫電池正極材料面臨著許多問題和困難，相信通過對正極材料進一步的理論和試驗研究，并伴隨電池其他組元(如負極、電解液和隔膜等)的研究進展，具有高能量密度和長循環壽命的鋰硫電池，其商業化應用的春天必將到來。