科学家们正在努力增加锂硫电池在失效前的充电循环次数，以使其成为当今锂离子电池设计的现实替代品。
锂硫电池比现在的型号更轻、更便宜，如果科学家们能让它们使用更久的话，它可能会成为我们在电动汽车或移动电话中使用的下一代电池。
这种电池的主要吸引力在于它能比使用锂离子技术的同类电池储存更多的能量。这意味着它们在一次充电时可以使用更长的时间。
它们也可以在生产锂离子电池的工厂中生产，所以将它们投入生产相对简单。
他们没有使用昂贵的钴，因为钴易受脆弱的全球供应链的影响，而是使用硫磺，这是一种廉价的原材料，是石油工业的副产品。而且它们的单位能源成本可以提供可观的节省。
那么是什么阻碍了呢?
主要的问题是，目前的锂硫(Li-S)电池不能充足够的电，否则就无法实现商业可行性。
这一切都与内部化学有关:给锂电池充电会导致化学沉积物的积累，从而降解细胞，缩短电池寿命。
这些沉积物形成一种叫做树突的薄树形结构，树枝状结构从锂阳极——电池内部的负极——向上延伸。沉积降低了阳极和电解液，电解液是锂离子来回穿梭的介质。
这就降低了电池的供电能力，还可能导致短路，可能导致可燃电解质着火。这是一个有充分证据证明会影响锂离子电池的问题，这就是为什么航空公司要求手机的备用电源只能放在手提行李中，因为在手提行李中烟雾或火灾更容易被注意到或检测到。
衣衫褴褛的峰值
电池开发人员在给锂硫电池充电时，很难让锂平稳、均匀地重新沉积在阳极上，而不是在凹凸不平的尖峰上。
目前的锂硫电池的充电周期可能只有50次。西班牙巴塞罗那莱塔技术研究所的能源存储研究员路易斯·桑托斯博士说，因此它们需要进行重大改进，才能在客运汽车上实现商业可行性——这是首要目标市场。
他是LISA项目的技术协调员，该项目致力于优化锂硫电池的各种元素，使其足够紧凑和可靠，用于小型电动汽车。
一个主要的目标是为更多的充电周期保留锂阳极。
为了做到这一点，LISA联盟的合作伙伴、芬兰坦佩雷的Pulsedeon使用激光在阳极上沉积只有几微米厚的陶瓷复合材料层。这可以保护锂阳极不退化，并防止树突突的生长。
“我对阳极非常有信心，”桑托斯博士说。“我们有很好的合作伙伴，他们在努力工作，我们很快就会有很好的结果。”
锂硫电池的组件都需要优化——从阳极及其陶瓷保护层、膜、电解质和阴极。丽萨的合作伙伴正在为每一款手机开发不同的选项。
虽然理论上锂电池的容量是锂离子电池的五倍，但它们也占据了更大的体积，因此研究人员致力于确保尽可能紧凑的解决方案。
混合电解液
LISA的研究人员正在采取的步骤之一是研制一种固体电解质——在电池正极和负极之间传导离子(带电原子和分子)的材料。
传统的锂离子电池通常使用电解凝胶或液体，但即使在低温下，这些也会造成火灾风险。所以LISA协会正在研究一种能将这种风险降到最低的电解质。
他们目前正在试验一种固体陶瓷元素和一种适应性强的柔性聚合物的组合。
另一种方法是在细胞中加入一种“化学熔断器”。这个想法是将一种具有热敏开关的材料封装起来，这种材料本质上就像一个跳闸，如果温度上升过快，就会停止电流。
桑托斯博士相信，LISA项目将导致该技术的实质性改进。
他说:“即使我们没有(用于乘用车的)最终产品，我们肯定会有一些改善锂硫电池的成果。”
LISA的大部分工作是建立在一个叫做爱丽丝的项目的发现上的，这个项目是由Leitat的能源存储首席研究员Christophe Aucher博士领导的。
从ALISE欧什博士说一个引人注目的结果是,汽车制造商席位显示Li-S技术提供10%练习场比锂离子充电插头电动汽车(PHEV)技术,大约2%更好的电池电动汽车(BEV)——从一个电池组比相当于轻约15%。
“让我们感到惊讶的是，它的性能不如锂离子，但(实际上)比锂离子好一点，”奥彻博士说。“我们谈论的是一项只有这么低成熟度的技术，所以这有点令人吃惊。”
无人驾驶飞机
该研究还表明，锂离子电池技术有很大的潜在成本节约，其潜在成本约为每千瓦时72欧元，比同类锂离子电池技术低30%。
但爱丽丝的电池在出现故障前只能循环50次左右，而奥彻博士表示，要想在小型电动汽车上使用，需要20倍的周期。
完善和最终的包装，需要一段时间才能成为真正的小型汽车的大众市场产品。
“就(乘用车)的大规模集成而言，我们谈论的(大概)是10年后的事情，”奥彻博士说。
与此同时，这项技术在体积不像质量那么关键的应用中被证明是有价值的。
OXIS Energy是这两个项目的合作伙伴，总部位于英国牛津附近。该公司正与梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)合作，生产巴士电池。这种电池的体积稍大，却能大幅节省重量，从而可以搭载更多乘客。
此外，锂硫电池已经被用于那些需要轻型电池且一次充电就能运行很长时间的设备，如无人机或卫星。