20. 基于离子液体电解液的Li-S二次电池材料
在金属锂-硫二次电池中，锂与硫完全反应后生成 Li2 S ，能够发生多电子反应(2个电子反应)，释放出超常的电化学容量，其电极理论比容量为1672mAh/g，以此构建的电池体系理论能量密度将达到2600Wh/kg，完全可以满足现代信息技术和电动汽车领域对化学电源高能量密度和安全性的要求。但是金属锂容易形成枝晶而引发安全问题。单质硫正极材料具有导电性能低，特别是在有机电解液中的溶解性制约了其在高能二次电池体系中的发展。
本课题采用室温离子液体做电解液，提出了用“纳米孔限定反应”的新机制来改进硫电极的循环稳定性，部分石墨化的多孔碳可以有效起到导电功能，碳的纳米孔则可以有效限制锂多硫化物在电解液中的溶解，可望构建基于离子液体电解液的高能量密度Li-S电池新体系。该项目已取得国内外发表论文9篇、申请3项中国发明专利的成果。