宁波东方理工大学(暂名)孙学良、李晓娜课题组、一汽研发总院院长王德平、有研(广东)新材料技术研究院梁剑文团队在《Accounts of Chemical Research》发表了题为“Inorganic Polysulfides Chemistries for Better Energy Storage Systems”的文章。该论文系统性总结了无机多硫化物化学在储能领域的应用潜力，为高效储能系统的开发提供了重要思路。

作为下一代高能锂电池的重要候选材料，硫基正极材料近年来受到广泛关注。然而，其应用面临一大挑战，即元素硫和有机硫化物的绝缘性，导致电池性能迅速下降，特别是在全固态电池中，由于电极材料需兼具高电子和离子电导率以完成电化学反应，这一问题尤为突出。为解决这一难题，除了在正极复合材料中添加导电成分外，优化硫基材料的固有性质以实现“本质导电性”也是一种有效策略。

无机多硫化物材料，如富硫磷分子、硒硫固溶体和金属多硫化物，凭借其独特的化学结构，展现出优异的潜力。这些材料具有至少一个 -S-S- 桥键，赋予其特殊的化学和电化学特性。例如，NASA 开发的固态 Li-Se/S 电池，通过平衡导电性和可逆容量，实现了 500 Wh/kg 的能量密度，可为电动汽车甚至飞机提供动力。在这些材料中，无机多硫化物凭借其摆脱长链多硫化物的结构优势，展现出更高的电子/离子导电性和化学稳定性，成为研究热点。

近年来，富硫磷分子 (P4S10+n)、硒硫 (SeSx) 固溶体和金属多硫化物 (MSx) 等无机多硫化物因其高导电性，被提议作为多种电池系统的活性电极材料。例如，与纯硫相比，SeSx 固溶体表现出更高的电子导电性，而 P4S10+n 和 MSx 在锂化过程中能生成离子导电的 LixPSy 或 LixMSy+n 物质，兼具电极和导电功能。此外，锂过渡金属硫化物通过在原始结构中插入硫原子形成 LixMSy+n 物种，可作为潜在的宿主材料，进一步提升电池性能。

本研究总结了无机多硫化物在储能领域的最新进展，探讨了提高硫基材料电子和离子导电性的有效方法，分析了其关键化学和结构因素对导电和电化学行为的影响。无机多硫化物作为兼具高导电性和优异电化学性能的材料，不仅在储能领域展示了广阔的应用前景，也为开发高能电池提供了重要参考。未来的研究将围绕其深层次机制及实际应用展开，进一步推动储能技术的发展。

宁波东方理工大学(暂名)李晓娜副教授为本文第一作者。宁波东方理工大学(暂名)孙学良院士、有研广东新材料技术研究院梁剑文研究员、一汽研发总院院长王德平为本论文的共同通讯作者

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.accounts.3c00484