全固態鋰硫電池是指內含固態電解質的鋰硫電池。其能量密度約為電子設備中廣泛使用的鋰離子電池4倍，且成本更低廉而且安全性更高。其設計思路完全顛覆了已延續150年到200年的兩個電極加一堆電解液的固有電池概念，也解決了其他化學家一直擔心的易燃問題。
簡介
全固態鋰硫電池是一種新型電池，其能量密度約為一般電子設備中廣泛使用的鋰離子電池的4倍，且成本更低廉。
研發背景
鋰硫電池是鋰電池的一種，鋰硫電池是以硫元素作為電池正極，鋰作為負極的一種鋰電池。比容量高達1675MAH/g，遠遠高于商業上廣泛應用的鈷酸鋰電池的容量（<150mAh/g）。并且硫是一種對環境友好的元素，對環境基本沒有污染，是一種非常有前景的鋰電池。
幾十年來，科學家們一直很看好鋰硫電池，其比鋰離子電池效率高且成本低。但壽命短是其最大弱點，因此一直未被商用。另外，電池內使用液體電解質也成為科學家們的梏。液體電解質會通過溶解多硫化物從而幫助鋰離子在電池中傳導。但不利的是，這一溶解過程會使電池過早地被損壞。而新設計方法全固態鋰硫電池可以清除這些障礙。
原理
全固態鋰硫電池富含硫，其能傳導鋰離子和傳統電池陰極中使用的硫鋰化物，后再將其同由鋰制成的陽極以及固體電解質結合在一起進行工作。
能量密度
新電池在60攝氏度的溫度下，經過300次充放電循環后，電容可以維持在1200毫安小時/克，而傳統鋰離子電池的平均電容為140至170毫安小時/克。因為鋰硫電池攜帶的電壓為鋰離子電池的一半，平均電容為其8倍，所以，新電池的能量密度約為傳統鋰離子電池的4倍。
安全性
鋰硫電池主要存在三個主要問題：鋰多硫化合物溶于電解液；硫作為不導電的物質，導電性非常差，不利于電池的高倍率性能；硫在充放電過程中，體積的擴大縮小非常大，有可能導致電池損壞。
但全固態鋰硫電池消除了硫溶解的問題，而且由于液體電解質容易同鋰金屬發生反應，所以新電池使用固體電解質后安全性也更高。另外，新鋰硫電池中使用的硫是處理石油后剩下的副產品，來源豐富且成本低廉，也能存儲更多能量，這就使新電池具有成本低廉、能量密度大等優點。
參考資料 >
全固態鋰硫電池(全固態鋰硫電池電極反應式).搜狐網.2024-11-17
鋰硫電池的充放電原理及弊端.電子產業.2024-09-17
全固態鋰硫電池問世 能量是傳統鋰電池4倍.驅動之家.2013-06-08
鋰硫電池工作原理介紹及存在問題.電池網.2024-09-17