锂电池已经成为现代社会的便携能源。如果你有手机，MP3播放器或者笔记本电脑，那么你就已经有了锂电池。更有可能的是，你会有许多块锂电池。但是，尽管锂电池很好，它们仍不能承担艰巨任务，驱动下一代电动汽车。它们只是没有足够的电流，或者不能一边又一遍地快速释放电流。
　　
　　问题在于锂电池的阴极。锂电池中的阳极材料的单位容量（specificcapacities），石墨是370mAh/g，硅是370mAh/g。相反，阴极的单位容量，磷酸锂铁（LiFePO4）是170mAh/g，层状氧化物只有150mAh/g。因此，未来方向很明显，就是寻找一种方法，改善阴极的比容量，同时保持锂电池所要求的其他特征，例如，令人满意的能效和良好的充电循环寿命。
　　
　　日前，斯坦福大学（StanfordUniversity）的王海亮（HailiangWang）及其同事宣称，他们取得了重要的进步，为了这个目标，使用硫作为所选阴极材料。
　　
　　化学家许多年前就已经知道，硫具有潜力：硫的理论比容量为1672mAh/g。但是，硫也有许多缺点，尤其在于硫是不理想的导体。除此之外，多硫化物（polysulphides）易于溶解，并且在许多电解液中会被冲走，与此同时，在放电过程中，硫易于膨胀而碎裂。
　　
　　但是，王海亮及其同事称，他们已经在很大程度上克服了这些难题，使用少数灵巧的纳米工程技术改善性能。他们的窍门是制作亚微米硫粒子，并且给它们涂上一种塑料，称为聚乙二醇（polyethyleneglycol）或聚氧乙烯（orPEG.），这就绊住了多硫化物，防止它们被冲走。
　　
　　其次，王海亮及其同事把带有涂层的硫粒子包裹在石墨烯笼（graphenecage）中。碳和硫之间的相互作用，使粒子导电，也支持粒子，因为在每个放电周期，这些粒子都会膨胀和收缩。
　　
　　所产生的阴极，可保持的比容量大于600mAh/g，超过100个充电周期。
　　
　　这令人印象深刻。这样的阴极，会很快使可充电锂电池具有更高的能量密度，超过今天的可能。王海亮及其同事说“值得指出的是，石墨烯-硫混合物可连接硅基阳极材料，使可充电锂电池具显著提高的能量密度，超过当前的可能。”
　　
　　但是，以后还有许多工作要做。尽管这些材料可保持很高的单位容量，超过100个放电周期，但王海亮及其同事说，在此过程中容量会下降15%。因此，他们希望，而且确实有望改进容量，因为他们会进一步优化材料。
　　
　　下一步是制作一种工作电池，就使用这类材料。王海亮及其同事说，他们计划使它连接预锂化硅基阳极（pre-lithiatedsiliconbasedanode），以达到目标。假设这项计划完全实现（这是一个重要的“假设”），那你的下一辆汽车就可用锂-硅电池驱动。