本成果為一種鋰硫電池的制備方法，包括層級多孔極片、鋰陽(yáng)極顆粒、鋰陽(yáng)極活性材料以及復合溶液和電解液等電池材料的制備。首先提供了一種添加有共溶劑 A 的鋰硫電池用復合溶劑，其具有較高的沸、閃點(diǎn)，因此，具有更好的穩定性、安全性，且對負極的潤濕相容性好，同時(shí)有助于緩解多硫化合物穿梭，改善鋰硫電池性能；提供了一種添加復合溶劑的電解液，其活性的共溶劑A 可抑制了多硫離子的溶解穿梭，從而提升了電池的容量與循環(huán)穩定性；本成果利用分級涂布和造孔劑的添加，對極片的孔結構進(jìn)行分級調控，既提高了極片的吸液量，同時(shí)保證了活性物質(zhì)的最大化， 可以在提高極片電化學(xué)性能的基礎上保證電池的能量密度。
應用前景：
本成果制備多孔極片的方法可重復度高，可控性強，工藝簡(jiǎn)單，可大規模生產(chǎn)。該極片與鋰片組裝成扣式電池，證明該材料表現出優(yōu)良的電化學(xué)性能，能有效降低電極極化， 提高電池的能量密度和循環(huán)穩定性。電解液可以實(shí)現均勻的鋰沉積，有效避免充放電過(guò)程中的鋰枝晶，極大的改善了其循環(huán)性能安全性能。制備的電解液可以作為鋰硫電池、鋰空電池等以金屬鋰為負極的儲能器件中，實(shí)現其長(cháng)循環(huán)的穩定性。
《中國鋰離子電池行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)（2021 年）》數據顯示，2020 年，全球鋰離子電池出貨量達到 294.5GWh，中國市場(chǎng)為 158.5GWh，市場(chǎng)規模已突破2000 億元。本成果所開(kāi)發(fā)的鋰/硫電池能量密度可達 400Wh/kg，較現有鋰離子電池提高 1.5-2 倍，有望應用于無(wú)人機、航空航天器件等特種場(chǎng)合，預計產(chǎn)生經(jīng)濟效益數十億元。其成功應用將有利于完善我國在下一代高能量密度鋰二次電池技術(shù)方面的戰略布局，顯著(zhù)提升我國未來(lái)在高能量密度電池的核心競爭力，在此基礎上促進(jìn)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)升級，為最終確立我國在下一代電池技術(shù)上的優(yōu)勢地位奠定基礎。因此，本項目具有十分重要的科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )、經(jīng)濟和生態(tài)方面的意義。
成熟度：中試
