前沿

　　剑桥大学锂硫电池储能可达传统锂电池5倍

　　本报讯  据外媒报道，剑桥大学科学家在近期发布至《先进功能材料》期刊的一篇论文中描述了锂硫电池的设计。这种电池的灵感来自于人类肠道黏膜，储能可达到传统锂离子电池的5倍。

　　在传统锂电池中，带电的锂离子在阳极、电解液和阴极之间运动。电极的晶体结构通常将决定电池的储能能力有多少。锂离子电池采用的碳电极只能承载6个锂离子，从而限制了储能能力。

　　锂和硫的反应则有所不同。通过所谓的“多电子传输结构”，从理论上来说，硫的储能能力要远高于锂离子。然而，随着电池放电，锂和硫发生反应，硫会形成多硫化物并进入电解液，导致电池中活性材料的损失。

　　剑桥大学研究人员的新设计在碳电极的外表上生长了一层氧化锌纳米线。最终结构与人类肠道绒毛类似，可以捕捉多硫化物。这将确保材料的电化学性质，实现重复利用。

　　不过这种电池也有自身的局限性，例如充电次数达不到锂电池的水平。不过，锂硫电池具备较高的能量密度，每次充电可以使用更长时间。目前，这一设计仍处于概念验证阶段。如果可以商用，将带来新一代的大容量电池。

　　（宗和）

　　中科院大连化物所研发

　　石墨烯超级电容器

　　本报讯  中科院大连化物所研究员吴忠帅带领二维材料与能源器件研究团队，在柔性化、微型化石墨烯基超级电容器研究方面取得新进展，成功获得了二维噻吩纳米片与石墨烯叠层结构复合薄膜，并应用于高性能、柔性化、微型化超级电容器。相关成果近日发表于《先进材料》。

　　研究团队将甲烷等离子体还原技术和光刻微加工技术相结合，制备出石墨烯基高功率平面微型超级电容器。该团队还采用层层自组装氧化石墨烯与多聚赖氨酸，并在层间插入硼酸，经高温处理获得氮硼共掺杂的石墨烯薄膜材料，并将其成功应用于高比能量微型柔性、可打印，且具有交流线性滤波功能的超级电容器上。研究对未来电子产业发展具有重要应用前景。

　　（刘万生）