鋰離子電池能量密度的提高，除了可以通過改善負極材料、電解液或隔膜的性能外，還能通過改進傳統正極材料的不足。北京理工大學研究者介紹，采用過渡金屬鉬（Mo）和非金屬碳（C）改性后的硫化鋰（Li2S）正極材料具有較高的理論比容量、優異的倍率性能和較長的循環壽命等特點，因而能提高整個電池系統的質量。
硫化鋰是鋰的一種硫化物，因有超高的理論比容量（1100mAh/g），而被認為是一種很有發展前景的鋰電池正極材料。其不僅可以提供鋰源，還能有效緩解硫電極的體積膨脹效應。然而，Li2S材料卻存在活化電位高，穿梭效應明顯及導電性差等不足，會導致所制備的電池的容量易衰減，循環穩定性變差及壽命減短等問題，因而限制它在實際生活中應用。
為了解決上述的難題，北京理工大學研究者采用了鋰-熱同步合成方法，原位構建了一種兼具催化、吸附和限域特性的三重異質Mo-Li2S-石墨烯納米膠囊結構。該復合材料中Li2S、Mo被C結構緊密包裹，反應機理為8Li+MoS2+CS2=4Li2S+Mo+C。值得注意的是，鋰熱反應生成的三個組分都是通過Mo?S和C?S的化學鍵連接在一起，能有效的降低了正極材料Li2S的活化電位。此外，這種原位生長納米膠囊的設計還優化了材料的催化性能、電化學性能以及結構穩定性。
該研究成果已以“Lithiothermic-Synchronous Construction of Mo-Li2S-Graphene Nanocomposites for High-Energy Li2S//Si-C Battery”為題發表國際頂級期刊在Advanced Functional Materials上。
