作為鋰離子電池的正極材料，硫的高理論容量（1675mAhg1）引起了人們的極大關(guān)注。但是，硫具有不導電、中間產(chǎn)物聚硫鋰溶于電解質(zhì)、體積膨脹嚴重等缺點，這些問題使得鋰硫電池的大規(guī)模應(yīng)用面臨諸多挑戰(zhàn)，包括安全性、倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性等。

為了克服這些問題，中國科學院理化技術(shù)研究所功能高分子材料研究中心發(fā)展了一種在三維多孔碳（3DPGC）結(jié)構(gòu)中原位制備并負載硫的新方法，硫在保持納米分散的前提下，負載量達到90%，創(chuàng)造了硫的最高負載量紀錄，電極初始比容量高達1382mAhg-1；硫的原位負載還形成碳硫鍵，顯著提高了電極材料的充放電循環(huán)穩(wěn)定性，經(jīng)過1000次循環(huán)后，平均每次循環(huán)的容量衰減僅為0.039%，達到了當前的最高循環(huán)穩(wěn)定性。因此，這一材料在提高硫的負載及利用效率的同時，還提高了電極材料3DS@PGC的充放電循環(huán)穩(wěn)定性，為新一代鋰離子電池電極材料的設(shè)計開拓了新思路。

相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際期刊《自然通訊》上（NatureCommunications2016,7,10601）。隨后，國際著名碳材料學家RodneyRuoff教授和中國科學技術(shù)大學教授季恒星在《物理化學學報》雜志上撰寫亮點文章（ActaPhys.Chim.Sin.2016,32,797），對以上研究成果的創(chuàng)新性進行了評價。

該研究工作得到中國科學院百人計劃和國家自然科學基金的大力支持。