综述：锂硫电池商业化进展

（编辑推荐）本综述系统剖析了锂硫（Li-S）电池作为下一代高能量密度储能系统的潜力与挑战，重点探讨了硫正极（1675 mAh/g理论比容量）、锂金属负极（3860 mAh/g）和醚类电解液的协同优化策略，提出实现500 Wh/kg能量密度和1000次循环寿命的产业化路径，为固态Li-S电池（SSEs）技术突破提供前瞻视角。

　　

Abstract
锂硫电池凭借2600 Wh/kg的理论能量密度和硫材料的低成本优势，成为超越锂离子电池（200-250 Wh/kg）的储能新星。然而其实用化进程受限于硫正极绝缘性（5×10^?30
S/cm）、多硫化锂（LiPSs）穿梭效应及锂枝晶生长等核心问题。实验室级纽扣电池（E/S比>10 μL/mg）与工业级软包电池性能存在显著差距，亟需通过材料改性和系统设计实现技术跨越。

Introduction
丰田、LG化学等企业正竞相开发Li-S电池，其硫正极理论容量达1675 mAh/g，远超传统Li_x
Ni_0.8
Mn_0.1
Co_0.1
O₂
正极（200 mAh/g）。但实际应用中，Li₂
S/S密度差异（1.66 vs 2.03 g/cm³
）导致80%体积膨胀，LiPSs溶解引发库伦效率下降，而锂金属负极的SEI膜不稳定问题进一步制约性能。

Requirements for 500 Wh/kg Li-S batteries
产业化需满足：硫载量>4 mg/cm²
、E/S比<3 μL/mg、N/P比<3等严苛参数。固态Li-S电池通过消除易燃电解液和LiPSs溶解，展现出解决枝晶和热失控隐患的潜力，但面临电极-电解质界面接触不良等新挑战。

Academic researches
学者们通过三维导电骨架提升硫利用率，采用人工SEI膜抑制锂枝晶，开发新型硫化物固态电解质（如Li₁₀
GeP₂
S₁₂
）增强离子电导率（>10^?3
S/cm），推动软包电池循环寿命突破500次。

Industrial efforts
全球Li-S电池市场规模预计2029年达2.09亿美元，但高成本仍是主要障碍。中国企业正通过干法电极工艺降低制造成本，而NASA已将Li-S电池应用于月球探测任务，验证其极端环境适应性。

Summary and outlooks
未来研究需聚焦：①开发自修复电解质界面材料；②建立标准化软包电池测试体系；③优化硫-电解质质量比至1:1以下。只有实现实验室数据与产业需求的精准对接，才能加速Li-S电池在电动汽车和电网储能领域的商业化落地。